光纤传感器（四）：FBG温度传感器标定与光纤图像传感器

光纤传感器（四）：FBG温度传感器标定与光纤图像传感器

本文件是光纤传感器系列文档的第四部分，详细介绍了光纤布拉格光栅（FBG）温度传感器的标定实验系统、设备选型、操作步骤和数据处理方法，以及光纤图像传感器的传像原理和工业内窥镜应用。

主要内容

FBG温度传感器标定

• 实验系统：由超连续白光光源、光纤耦合器（50:50分光比）、FBG、温控箱（0~1000°C）和光谱仪（Agilent86142B，波长分辨率0.06nm）组成。
• 标定过程：将FBG置于温控箱中，改变温度（30~90°C），采集不同温度下的反射光谱，经小波去噪后通过峰值检测获取中心波长。
• 标定结果：四种不同中心波长（1532nm、1537nm、1543nm、1549nm）的FBG，通过最小二乘拟合得到温度-波长线性关系，灵敏度在0.00924~0.01326 nm/°C之间。
• 关键公式：
• λ_FBG1 = 0.01249T + 1531.8824
• λ_FBG2 = 0.00953T + 1537.6583
• λ_FBG3 = 0.01326T + 1543.5157
• λ_FBG4 = 0.00924T + 1549.6463

光纤图像传感器

• 传像原理：图像光纤由大量光纤（0.3万~10万股）整齐排列组成，将图像分解为像素，每个像素通过一根独立光纤传输，在另一端重建原图像。
• 典型应用：工业用内窥镜，通过传光束照射被测物体，经物镜和传像束将内部图像传出，可观察、照相或送入CCD进行电信号转换和微机处理。