刘　影，高　爽，鲍志强，张　帅，吕辰刚

（天津大学电子信息工程学院，天津300072）

基于DBR光纤激光传感器的超声与温度双参量测量研究*

刘影，高爽，鲍志强，张帅，吕辰刚*

（天津大学电子信息工程学院，天津300072）

介绍了一种基于DBR光纤激光传感器同时测量超声与温度的双参量测量方法。通过对光纤DBR激光传感器中，由双折射效应产生的两种非简并偏振模式拍频的调制，同时获得温度与超声的测量信息。文中首先基于DBR光纤激光传感器偏振外差技术测量的基本理论，分析其在温度信号调制和超声信号调制下的测量原理。然后，设计温度与超声测量实验，得到不同温度下DBR光纤激光传感器的频谱输出，以及同一温度下（34.9℃），两种超声信号（5 MHz和7 MHz）的频率调制输出。最后，实验论证了不同超声信号在不同温度下的双参量测量输出。本文通过理论与实验的对比分析，表明了DBR光纤激光传感器在超声信号测量的同时，还可以实现温度信号的测量，10 MHz以内温度灵敏度均值0.116 MHz/℃。

DBR光纤传感器；双参数测量；超声；温度

在光纤传感器的研究与实际应用中，多参量的测量一直是关键问题之一。同时，在常见的待测环境参量中，不同参量之间的交叉敏感问题也是亟待解决的，其中以温度的交叉敏感性最为普遍。光纤传感器以其尺寸小、精度高、抗电磁干扰等特点，作为光纤探针在超声测量中被广泛研究，且存在一些特定的应用场合。需要同时获取超声与温度的变化。例如：在医学检测中，骨结构检测时需要在超声治疗情况下严格监控温度的变化［1］，超声成像时皮肤组织的温度检测［2］，以及金属材料处理时超声和温度的相互影响［3］。……