光纤光栅自致啁啾效应及其成栅机理研究

项目名称： 光纤光栅自致啁啾效应及其成栅机理研究

项目编号： No.51405223

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 芦吉云

作者单位： 南京航空航天大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 飞行器结构件大量的使用复合材料使结构趋向与一体化、轻量化、复杂化、合理化，进而符合空气动力学的要求。而先进复合材料的结构，对用于损伤监测的空间分辨率仅为厘米级的单一波长编码的光纤光栅传感器，其损伤应变信号的解耦任务将难于胜任完成。提出利用形状记忆合金变形的柔顺性和任意性的特点，通过形状记忆效应以辅助光纤光栅成型，使之形成反射光谱波长与传感器的空间位置一一对应，空间分辨率相对于传统的传感器具有显著提升的光纤光栅自致啁啾光栅传感器。本申请将发明这种新型传感器并从细观角度揭示光纤光栅弯曲变形过程中光波的耦合机制和啁啾效应产生的机理；同时，提出利用压缩感知重构算法，通过构建光谱稀疏字典重构高精度啁啾化光栅的光谱以求为解决现有光谱监测普遍存在的扫描频率与图像分辨率难以兼顾的问题。本申请对于啁啾光栅传感机理研究具有重要的理论与应用价值，为进一步拓展光纤光栅传感器在飞行器复合材料结构中的应用打下基础。

中文关键词： 复合材料结构；健康监测；光纤光栅传感器；光谱重构；啁啾效应

英文摘要： Large uses of composite materials in aircraft components help integrate, lighten, complicate and rationalize the structure to meet aerodynamical requests. For advanced composite material structures, it is difficult to decouple the damage strain signals of

英文关键词： Composite structure；Health monitoring；Fiber Bragg grating sensor；Spectrum reconstruction；Chirp effect