2024年4月23日发(作者：威凡雁)
光纤温度传感器
摘要：本文分析了光纤温度传感器在温度探测中的优势，分别介绍了分布式光纤温度
传感器、光纤光栅温度传感器、干涉型光纤温度传感器、光纤荧光温度传感器的工作原理，
最后综述了光纤温度感器在现代工业及生活的应用。
关键字：光纤传感 温度 应用
1引言
在科研和生产中，有很多温度测量问题，传统的温度传感器有热电偶，热电阻温度传
感器，热敏电阻温度传感器，半导体温度传感器等等。光纤温度传感器是20世纪70年代
发展起来的一种新型传感器。与传统的温度传感器相比，它具有灵敏度高，体积小，质量
轻，易弯曲，不产生电磁干扰，不受电磁干扰，抗腐蚀性好等等优点，特别适用于易燃，
易爆，空间狭窄和具有腐蚀性强的气体，液体以及射线污染等苛刻环境下的温度检测。
2光纤温度传感器分类
光纤温度传感器按照调制机理可分为相位调制，振幅调制，偏振态调制；按工作原理
分，光纤温度传感器可分为功能性和传输型两种。功能型温度传感器中光纤作为传感器的
同时也是光信号的载体，而传输型温度传感器中光纤则只传输光信号。传光型与传感型相
比，虽然灵敏度稍差，但可靠性高，实用的传感器大多是这种类型。
目前主要的光纤温度传感器包括分布式光纤温度传感器、光纤光栅温度传感器、光纤
荧光温度传感器、干涉型光纤温度传感器等。
2.1光纤光栅温度传感器
光纤光栅温度传感器是利用光纤材料的光敏性在光纤纤芯形成的空间相位光栅来进行
测温的。光纤光栅以波长为编码，具有传统传感器不可比拟的优势，近年来光纤光栅成为
发展最为迅速，最具代表性的光纤无源器件之一，已广泛用于建筑、航天、石油化工、电
力行业等。
光纤光栅温度传感器主要有Bragg光纤光栅温度传感器和长周期光纤光栅传感器。
Bragg光纤光栅是指单模掺锗光纤经紫外光照射成栅技术而形成的全新光纤型Bragg光
栅，成栅后的光纤纤芯折射率呈现周期性分布条纹并产生Bragg光栅效应，其基本光学特
性就是以共振波长为中心的窄带光学滤波器，满足如下光学方程：
=2nA
式中：为Bragg波长，A为光栅周期，n为光纤模式的有效折射率。
长周期光纤光栅是一种特殊的光纤光栅，其传光原理是将前向传输的基模耦合到前向
传输的包层模中。由于其宽带滤波、极低的背景发射等特点引起人们的重视，是一种新型
的宽带带阻滤波器。
光纤温度监测系统主要由光纤光栅传感器、传输信号用的光纤和光纤光栅解调器组成。
光纤光栅解调器用于对光纤光栅传感器的信号检测和数据处理，以获得测量结果，传输光
纤用于传输光信号，光纤光栅传感器则主要用于反射随温度变化中心波长的窄带光，如图
1所示：
2024年4月23日发(作者：威凡雁)
光纤温度传感器
摘要：本文分析了光纤温度传感器在温度探测中的优势，分别介绍了分布式光纤温度
传感器、光纤光栅温度传感器、干涉型光纤温度传感器、光纤荧光温度传感器的工作原理，
最后综述了光纤温度感器在现代工业及生活的应用。
关键字：光纤传感 温度 应用
1引言
在科研和生产中，有很多温度测量问题，传统的温度传感器有热电偶，热电阻温度传
感器，热敏电阻温度传感器，半导体温度传感器等等。光纤温度传感器是20世纪70年代
发展起来的一种新型传感器。与传统的温度传感器相比，它具有灵敏度高，体积小，质量
轻，易弯曲，不产生电磁干扰，不受电磁干扰，抗腐蚀性好等等优点，特别适用于易燃，
易爆，空间狭窄和具有腐蚀性强的气体，液体以及射线污染等苛刻环境下的温度检测。
2光纤温度传感器分类
光纤温度传感器按照调制机理可分为相位调制，振幅调制，偏振态调制；按工作原理
分，光纤温度传感器可分为功能性和传输型两种。功能型温度传感器中光纤作为传感器的
同时也是光信号的载体，而传输型温度传感器中光纤则只传输光信号。传光型与传感型相
比，虽然灵敏度稍差，但可靠性高，实用的传感器大多是这种类型。
目前主要的光纤温度传感器包括分布式光纤温度传感器、光纤光栅温度传感器、光纤
荧光温度传感器、干涉型光纤温度传感器等。
2.1光纤光栅温度传感器
光纤光栅温度传感器是利用光纤材料的光敏性在光纤纤芯形成的空间相位光栅来进行
测温的。光纤光栅以波长为编码，具有传统传感器不可比拟的优势，近年来光纤光栅成为
发展最为迅速，最具代表性的光纤无源器件之一，已广泛用于建筑、航天、石油化工、电
力行业等。
光纤光栅温度传感器主要有Bragg光纤光栅温度传感器和长周期光纤光栅传感器。
Bragg光纤光栅是指单模掺锗光纤经紫外光照射成栅技术而形成的全新光纤型Bragg光
栅，成栅后的光纤纤芯折射率呈现周期性分布条纹并产生Bragg光栅效应，其基本光学特
性就是以共振波长为中心的窄带光学滤波器，满足如下光学方程：
=2nA
式中：为Bragg波长，A为光栅周期，n为光纤模式的有效折射率。
长周期光纤光栅是一种特殊的光纤光栅，其传光原理是将前向传输的基模耦合到前向
传输的包层模中。由于其宽带滤波、极低的背景发射等特点引起人们的重视，是一种新型
的宽带带阻滤波器。
光纤温度监测系统主要由光纤光栅传感器、传输信号用的光纤和光纤光栅解调器组成。
光纤光栅解调器用于对光纤光栅传感器的信号检测和数据处理，以获得测量结果，传输光
纤用于传输光信号，光纤光栅传感器则主要用于反射随温度变化中心波长的窄带光，如图
1所示：