激光与红外

作者：梁芳

单位：1.忻州师范学院 电子系,山西 忻州 034000；2.海南大学 环境科学与工程学院,海南 海口 570228；3.海南大学 电子科学与技术学院,海南 海口 570228；

关键词：光纤光栅;水下深度检测;增敏设计;应力场分布

基金：国家自然科学基金项目(No.22166016)；山西省高等学校教学改革创新项目(No.J20231136)；山西省高等学校教学改革创新项目(No.J20231120)资助。

在水下深度检测中,为了提高水下深度检测的灵敏度和稳定性,设计了一种增敏型封装结构。该封装采用了增敏桥与空腔结构结合的新式设计,用于提高FBG传感器的灵敏度。该结构将FBG1固定于柔软的硅胶顶盖与增敏桥连接处,并紧贴密封胶装。将FBG2固定于坚硬的密封外壳底部,从而构成一个空腔型增敏结构。FBG1对水深造成的水压十分敏感,推导了FBG1波长变化与水深的函数关系。FBG2完成对FBG1温度偏移的补偿。仿真分析了水深与结构参数的对应关系,对比了增敏桥在不同外力条件下的变形程度。实验在18m深泳池中对该传感器及传统多层结构型FBG传感器进行对比测试。结果显示,传统结构的波长总变化量为1524nm,深度灵敏度为84 pm/cm。而增敏优化后波长总变化量可达3312nm,深度灵敏度提高至184 pm/cm,且平均误差减少了289。验证了增敏型优化设计的可行性。

来源：2025年第7期

《激光与红外》期刊编辑部

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