隨著(zhù)電子技術(shù)的飛速發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，越來(lái)越多的高新技術(shù)應用到生活，服務(wù)于人們的生活成為社會(huì )發(fā)展必然的趨勢。傳感器作為智能系統的感官扮演者越來(lái)越重要的角色，只有保證感覺(jué)而來(lái)信息準確無(wú)誤差、穩定而不間斷成為保證智能系統連續有效運行的前提。光纖傳感技術(shù)結合光纖特有的性質(zhì)無(wú)論是在準確性、穩定性、抗干擾能力還是在價(jià)格成本等方面具有較大的優(yōu)勢從而迅速成為傳感領(lǐng)域研究的焦點(diǎn)。
傳感技術(shù)作為智能系統中的感官在不斷推成出新的信息產(chǎn)業(yè)中扮演著(zhù)越來(lái)越重要的角色，對外界大量的信息進(jìn)行精確的收集并且不斷的更新保證信息反饋成為系統安全穩定運作的前提。對于在機械、電子、測量、控制等領(lǐng)域，傳感器是必不可少的關(guān)鍵部件。試想如果沒(méi)有傳感器，那么我們所需要的各種檢測信息從何而來(lái)，這樣一來(lái)支撐現代人類(lèi)文明的科學(xué)技術(shù)就不能得到發(fā)展，整體人類(lèi)社會(huì )也會(huì )因此停滯不前，惟有作為大腦的計算機技術(shù)和感官的傳感器技術(shù)協(xié)調發(fā)展才能促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步。傳感器已經(jīng)存在于人類(lèi)生活的各個(gè)領(lǐng)域，為此，在80年代初期，發(fā)達國家就已經(jīng)對傳感器在科技領(lǐng)域的作用進(jìn)行了新的評估，美國的80年代被稱(chēng)為傳感器時(shí)代，同時(shí)把傳感器技術(shù)列為90年代中最重要的關(guān)鍵技術(shù)之一，日本也曾把傳感技術(shù)列為科研領(lǐng)域十大技術(shù)之首，在我國的863計劃、科技攻關(guān)等計劃中也把傳感器的研究放在重要位置。傳感器的定義是：感受并且接受到特定規律的的某種信號并且可以將這種信號轉換為可用信號的一種裝置。在一般情況下，傳感器由敏感部分以及將相應規律信號轉換為可用信號的電子線(xiàn)路組成。光纖傳感器是70年代起伴隨著(zhù)光纖通信技術(shù)的飛速發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的一種新型的傳感器，經(jīng)過(guò)30多年的不斷研究發(fā)展已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步，各種各樣種類(lèi)繁多的光纖傳感器被開(kāi)發(fā)出來(lái)并應用到實(shí)際生活當中。傳統的傳感器以電信號為載體，利用導線(xiàn)進(jìn)行信號傳輸，因此會(huì )受到各種外界壞境的干擾，例如會(huì )受到強磁、高溫、高壓等的影響，而光纖傳感器則以光為傳輸載體，有體積小、重量輕、靈敏度高，抗電磁干擾、電絕緣性能好等特點(diǎn)，利用光信號傳輸的特殊性，可以適用在高溫、高壓、強腐蝕性、高爆炸危險性的檢測環(huán)境中，可以對溫度、壓力、位移等各種待測量進(jìn)行高精度測量。自1970年第一根光纖被制作出來(lái)應用到實(shí)際工程當中以來(lái)，檢測振動(dòng)、壓力、加速度、溫度等待測量的光纖傳感器相繼被開(kāi)發(fā)出來(lái)。1989年光纖光柵首次被引入做傳感后，引起來(lái)各方面的廣泛關(guān)注，各國政府都投入了大量的人力、物力、資金對此進(jìn)行了深入仔細的研究，光纖光柵作為一個(gè)傳感元器件，它具備一般電傳感器無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)：(1)光纖光柵傳感器較普通傳感器在強干擾和強腐蝕的檢測環(huán)境下具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢，更加適合在惡劣的環(huán)境下工作；同時(shí)對微弱信號的處理上可以實(shí)現實(shí)時(shí)處理和長(cháng)距離精確傳輸；光纖光柵傳感頻帶寬、動(dòng)態(tài)范圍大而且測量精度和靈敏度高，易于埋入或附著(zhù)結構體表面，可以實(shí)時(shí)提供結構體安全性等方面的信息。由于光的波長(cháng)是光的一種固有屬性，對于被檢測的信息進(jìn)行采用波長(cháng)進(jìn)行編碼，其待測信息不受到光源功率、光纖彎曲以及其他元器件老化等因素的影響，具備較高的準確和穩定性。(3)光纖光柵結構簡(jiǎn)單，尺寸較小所以適用范圍很廣，特別針對一些大型的結構或者智能系統，可以對其內部的溫度、壓力等參量進(jìn)行高分辨率的精準測量。(4)光纖網(wǎng)絡(luò )的具備很強的復用性，在同一根光纖上可以安裝多個(gè)獨立的光纖光柵，多個(gè)光柵組成的傳感網(wǎng)絡(luò )可以實(shí)現對待測量實(shí)時(shí)的分布式測量。光纖光柵傳感器以其獨特的優(yōu)勢經(jīng)過(guò)持續不斷的發(fā)展已經(jīng)成為了光纖通信系統中不可或缺的組成部分。近年來(lái)，人們的研究熱點(diǎn)開(kāi)始從成熟的光纖通信技術(shù)向光纖傳感技術(shù)轉移。由于其獨特的優(yōu)點(diǎn)和市場(chǎng)廣闊的發(fā)展前景，光纖傳感器飛躍發(fā)展，且展現出極為廣闊的前景
在國內，從80年代起，傳感技術(shù)已經(jīng)被列入國家高新重點(diǎn)技術(shù)。在其中，光纖光柵更是占據著(zhù)非常重要的地位。因為我國在光纖領(lǐng)域研發(fā)時(shí)間不夠長(cháng)，在前期投入資金不足，造成我國的光纖光柵傳感技術(shù)相對落后于發(fā)達國家。但是，近年來(lái)，在國家863計劃、國家自然基金以及其他各種專(zhuān)項基金的支持下，國內在光纖光柵傳感領(lǐng)域取得了快速的發(fā)展。以中國科學(xué)研究院半導體研究所，上海光電研究為代表的科研機構已經(jīng)形成了完整的光纖光柵的傳感理論，在在光波傳輸規律、光柵光敏特性上都有非常深入的研究。而在傳感方面，國內各所高校針對不同的市場(chǎng)需求也取得了很多階段性的成果，如清華大學(xué)、南開(kāi)大學(xué)、武漢理工大學(xué)等。這些成果表明我國的光纖傳感技術(shù)正在迅速的發(fā)展中，但是很多光纖光柵的核心技術(shù)工藝與世界先進(jìn)技術(shù)之間還是存在不小的差距，很多光纖傳感技術(shù)并沒(méi)有應用到實(shí)際工程實(shí)踐當中，大部分還局限在實(shí)驗室的范圍內。因此，現階段對光纖光柵技術(shù)的研究是將研究出的成果應用到實(shí)際應用當中去，突出光纖技術(shù)的實(shí)用性。同時(shí)解調技術(shù)作為光纖光柵傳感系統的核心技術(shù)關(guān)鍵，需要我們更加深入細致的研究。時(shí)至今日，隨著(zhù)電子技術(shù)的發(fā)展應用，各種微處理器如單片機、ARM、DSP、FPGA不斷涌現，為中小型控制系統發(fā)展起到關(guān)鍵作用。嵌入式的引入在很大程度上加速和支持光纖光柵傳感器的發(fā)展，也為光纖傳感傳感的解調技術(shù)開(kāi)辟了一個(gè)新的方向。研究開(kāi)發(fā)出適用與不同環(huán)境的光纖解調技術(shù)極大的推動(dòng)了光纖光柵傳感技術(shù)實(shí)際化發(fā)展，具有非常重大的意義。
