三通道波导光栅传感器

单纤多参测量

在同一根单模光纤内集成三路波导光栅，弯曲响应各向异性，实现轴向应变、温度与弯曲方向的一体化区分。

陈茂庆 · Shouzheng, Qiao · Chen, Xiaoming · Zhen-hua, Jiao · 赵勇 · 仝锐杰

Measurement: Journal of the International Measurement Confederation 2026

参数信息

轴向应变灵敏度

1.47 pm/µε

温度灵敏度

11 pm/°C

弯曲灵敏度（偏心包层光栅1）

204 pm/m⁻¹

弯曲灵敏度（偏心包层光栅2）

-175 pm/m⁻¹

技术优势

弯曲方向可辨

两路偏心包层光栅在弯曲时波长漂移方向相反，无需额外参考即可判断弯曲方向。

解算稳定

采用顺序解耦策略，避免矩阵求逆带来的噪声放大，多参数判别更稳健。

结构紧凑

三路光栅集成在一根标准单模光纤内，无需拼接或额外封装，适合狭小空间。

应用场景

• 结构健康监测：同时测应变、温度与弯曲方向，用于结构变形监测。
• 光纤多参数传感：单纤实现多参量解耦，减少传感点数。
• 航空航天结构监测：弯曲方向识别可监测机翼、机身等结构形变。
• 基础设施传感网络：可嵌入桥梁、隧道等基础设施，提供多参数健康信息。