4.1.1　光纤光栅传感器的基本原理

作为光纤传感器家族的一种，光纤光栅传感器主要是基于光栅传感过程，它是一种波长调制型光纤传感器，光纤布拉格参数受到外界物理量的影响，使其波长周期产生变化，从而利用波长调制获取传感信息。由于光纤光栅是一种特殊光纤，易于实现分布式测量，加上光纤光栅具有许多优势，测量信号的光源波动、光纤弯曲损耗不受光源功率波动损失的特点，因此国内外学者都对光纤布拉格光栅传感应用领域投入了极大的兴趣和关注，越来越多的学者开始研究光纤光栅传感器。光纤布拉格光栅传感器应用领域继续扩大，现在人们利用光纤光栅制作了多种传感器，大量基于光纤光栅测量系统已经广泛应用到各种物理量测量领域中。(https://www.daowen.com)

1996年，美国的Berkoff等人利用光纤光栅的压力效应设计了光纤光栅振动加速度计。在质量块的惯性力作用下，埋在复合材料中的光纤光栅受到横向力作用产生应变，从而导致光纤光栅的布拉格波长变化。采用非平衡MZ干涉仪解调光纤光栅的应变与加速度间的关系。1998年，Todd采用双挠性梁作为转换器设计了光栅加速度计。在传感器受到振动时，在惯性力的作用下，质量块带动两个矩形梁振动使其产生应变，传递给光纤光栅引起波长移动。