相移光纤光栅对超声波信号的频率响应特性研究

Research on the frequency response characteristics of phase-shifted fiber grating to ultrasonic signal

彭敏 ¹张学智 ¹江俊峰 ¹刘琨 ¹陈冠龙 ¹孙浩楠 ¹李泽宇 ¹刘铁根¹

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作者信息

1. 天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术教育部重点实验室天津大学光纤传感研究所,天津30072
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摘要

为实现利用相移光纤Bragg光栅(phase-shifted fiber Bragg grating,PS-FBG)代替压电陶瓷(piezoelectric ceramics,PZT)进行结构损伤检测,本文研究了PS-FBG对100 kHz-1.5 MHz范围内的超声波信号的频率响应特性.搭建了超声波激励信号的产生平台和高灵敏度光纤光栅平衡传感系统,利用幅度分析法对连续超声波激励下的传感器响应信号进行分析.由于薄板存在共振频率的问题,使用时间长度为0.5 ms的突发型激励信号,并用能量分析法评估传感器的响应情况.实验结果表明,PS-FBG传感器的频率响应在土3.49dB范围内,由此可得PS-FBG传感器对100 kHz-1.5 MHz范围内的超声波信号具有宽谱响应的特性.

关键词

损伤检测/相移光纤Bragg光栅(phase-shifted/fiber/Bragg/grating,PS-FBG)/超声波信号/频率响应

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基金项目

国家自然科学基金(U1833104)

国家自然科学基金(61735011)

国家自然科学基金(61675152)

出版年

2021

光电子·激光

天津理工大学中国光学学会

光电子·激光

CSCD北大核心

影响因子：1.437

ISSN：1005-0086

参考文献量7

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