CN108332785B - 一种大规模光纤光栅传感器的测量装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大规模光纤光栅传感器的测量装置和方法，通过光分路器和光频域反射进行大规模光纤光栅传感器的测量，在实现上百测量通道数的同时，不增加光电探测器、传输光纤、模数转换器等的数量，不需要特殊定制弱反射率光纤光栅传感器；采用保偏光纤耦合器、传输光纤、法拉第旋转反射镜、偏振分束器、45°对轴连接，实现了光频域反射远程测量光纤光栅传感器，增加了测量距离、简化了传感器布设方法。
Description
技术领域
本发明属于光纤传感技术领域，具体涉及一种大规模光纤光栅传感器的测量装置和方法。
背景技术
光纤光栅传感器具有抗电磁干扰、本质安全、体积小、易复用、稳定性好、易远程测量、易植入结构内部测量等优点，在航空航天、海洋、交通、水利、电力、石化、建筑、地质等领域的状态监控中具有重要的应用。随着监测范围的扩大，光纤光栅传感器的数目日益增加；如何在硬件资源和成本限制的情况下进行大规模光纤光栅传感器的测量，成为光纤光栅传感器应用的关键之一。
现有的进行大规模光纤光栅传感器测量的方法，主要包括：基于波长可调谐激光器的多通道光纤光栅传感器解调仪、基于光频域反射计的弱光纤光栅传感器解调仪。其中，基于波长可调谐激光器的多通道光纤光栅传感器解调仪，通过增加测量通道数目来提高可测量的光纤光栅传感器数目；在通道增加时，光分路器、光纤连接器、连接光缆、光电探测器、模数转换器等同步增加，限制了该方案通常最大支持几十个通道、几百个光纤光栅传感器。基于光频域反射计的弱光纤光栅传感器解调仪，通过在同一根光纤上串联复用低反射率的光纤光栅，可以实现上千个测点；但是需要采用特殊工艺来制作低反射率光纤光栅，成本较高；同时测量距离限制在数十米范围内。
发明内容
本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种大规模光纤光栅传感器的测量装置和方法，克服现有基于波长可调谐激光器的多通道光纤光栅传感器解调仪进一步增加通道数目受到光分路器、光纤连接器、传输光纤、光电探测器、模数转换器同步增加的制约，现有基于光频域反射计的弱反射率光纤光栅传感器解调仪使用成本高、测量距离短等问题。
本发明的技术解决方案是：
一种大规模光纤光栅传感器的测量装置，包括扫描激光器、保偏光纤耦合器、传输光纤、光纤光栅传感器模块、光纤隔离器、迈克尔逊光纤干涉仪、45°对轴连接、偏振分束器、第一光电探测器、第二光电探测器、第三光电探测器、信号采集处理单元；
扫描激光器的输出端口连接保偏光纤耦合器的第一端口；保偏光纤耦合器的第三端口连接传输光纤的第一端口，传输光纤的第二端口连接光纤光栅传感器模块；保偏光纤耦合器的第四端口连接光纤隔离器的输入端口；光纤隔离器的输出端口连接迈克尔逊光纤干涉仪的输入端口，迈克尔逊光纤干涉仪的输出端口连接至第一光电探测器的输入端口；保偏光纤耦合器的第二端口和偏振分束器的输入端口进行45°对轴连接；偏振分束器的第一输出端口连接至第二光电探测器，偏振分束器的第二输出端口连接至第三光电探测器；三只光电探测器均将信号输出给信号采集处理单元；
光纤光栅传感器模块用于测量光信号，然后输出传感干涉光信号。
上述大规模光纤光栅传感器的测量装置，所述光纤光栅传感器模块包括第一单模光纤耦合器、第一法拉第旋转反射镜、光分路器、光纤光栅传感器；
传输光纤的第二端口连接第一单模光纤耦合器的第一端口；第一单模光纤耦合器的第三端口连接光分路器的输入端口，第一单模光纤耦合器的第四端口连接第一法拉第旋转反射镜；光分路器的每一个输出端口连接一路串联的光纤光栅传感器。
上述大规模光纤光栅传感器的测量装置，所述迈克尔逊光纤干涉仪包括第二单模光纤耦合器、第二法拉第旋转反射镜、延时光纤、第三法拉第旋转反射镜；
光纤隔离器的输出端口连接第二光纤耦合器的第一端口；第二光纤耦合器的第三端口连接第二法拉第旋转反射镜，第二光纤耦合器的第四端口连接延时光纤的第一端口，延时光纤的第二端口连接第三法拉第旋转反射镜，第二光纤耦合器的第二端口连接至第一光电探测器的输入端口。
上述大规模光纤光栅传感器的测量装置，所述扫描激光器为窄线宽波长扫描激光器。
上述大规模光纤光栅传感器的测量装置，所述扫描激光器的输出光为线偏振光或圆偏振光。
上述大规模光纤光栅传感器的测量装置，所述偏振分束器第一输出端口输出的p偏振分量与偏振分束器第二输出端口输出的s偏振分量的光功率比值为1：1。
上述大规模光纤光栅传感器的测量装置，在保偏光纤耦合器的第二端口处，第一法拉第旋转反射镜的反射光的偏振态相对于窄线宽波长扫描激光器的输出光发生90°旋转。
上述大规模光纤光栅传感器的测量装置，第一法拉第旋转反射镜的反射光经过保偏光纤耦合器以1：1的光功率比值分别输出给偏振分束器的输入光纤的快轴和慢轴。
一种大规模光纤光栅传感器的测量方法，扫描激光器的输出光经过保偏光纤耦合器分成两路，保偏光纤耦合器输出的第一路光经过传输光纤输出至第一单模光纤耦合器；第一单模光纤耦合器将第一路光分别输出给分路器和第一法拉第旋转反射镜，光分路器将每一路光输出给光纤光栅传感器；光纤光栅传感器的反射光经过光分路器后向传输至第一光纤耦合器，第一法拉第旋转反射镜的反射光后向传输至第一光纤耦合器，光纤光栅传感器的反射光和第一法拉第旋转反射镜的反射光在第一光纤耦合器叠加产生传感干涉光信号；传感干涉光信号经过传输光纤后向传输至保偏光纤耦合器，然后从保偏光纤耦合器的第二端口输出，通过45°对轴连接传输至偏振分束器；偏振分束器将传感干涉光信号的p偏振分量和s偏振分量分开，分别从偏振分束器的第一输出端口输出至第二光电探测器、从偏振分束器的第二输出端口输出至第三光电探测器；保偏光纤耦合器的第二路输出光经过光纤隔离器输出至迈克尔逊光纤干涉仪，迈克尔逊光纤干涉仪输出的参考干涉光信号输出至第一光电探测器；三只光电探测器均将信号输出给信号采集处理单元。
上述大规模光纤光栅传感器的测量方法，所述每只光纤光栅传感器的反射光和第一法拉第旋转反射镜的反射光之间具有不同的时延，在第一光纤耦合器叠加产生的传感干涉光信号具有不同的频率；第二光电探测器探测传感干涉光信号的p偏振分量、第三光电探测器探测传感干涉光信号的s偏振分量；信号采集处理单元对p偏振分量、s偏振分量传感干涉光信号进行矢量合成，获得稳定的传感干涉光信号；所述迈克尔逊光纤干涉仪的参考干涉光信号是光波频率的周期函数，利用参考干涉光信号的周期性对传感干涉光信号进行重采样，获得等光波频率间隔采样的传感干涉光信号；信号采集处理单元对等光波频率间隔的传感干涉光信号进行傅里叶变换，不同的光纤光栅传感器对应的传感干涉光信号的峰值频谱分开；然后信号采集处理单元通过不同中心频率的滤波器滤出每一只光纤光栅传感器的频谱信号，经过反傅里叶变换获得每一只光纤光栅传感器的反射光谱；最后信号采集处理单元计算出每一只光纤光栅传感器的反射光谱的波长变化，根据光纤光栅传感器的灵敏度系数实现测量。
本发明与现有技术相比的优点在于：
(1)本发明的大规模光纤光栅传感器的测量装置和方法，通过光分路器和光频域反射信号解调，可以实现上百通道的同时测量，且不增加传输光纤、光电探测器、模数转换器等光路、电路器件，具有可测光纤光栅传感器数目多、成本低等优点；
(2)本发明的大规模光纤光栅传感器的测量装置和方法，通过光分路器连接普通光纤光栅传感器，避免了现有基于光频域反射计的弱反射光纤光栅传感器解调仪需要特殊定制串联的低反射率光纤光栅的问题，通用性强、布设灵活；
(3)本发明的大规模光纤光栅传感器的测量装置和方法，采用保偏光纤耦合器、传输光纤、法拉第旋转反射镜、偏振分束器、45°对轴连接，实现了光频域反射远程测量光纤光栅传感器，增加了测量距离、简化了传感器布设方法。
附图说明
图1为本发明的大规模光纤光栅传感器的测量装置的方案图；
图2为传感干涉光信号和信号解调方法示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例对本发明公开的一种大规模光纤光栅传感器的测量装置和方法进一步详细的说明。
如图1所示的一种大规模光纤光栅传感器的测量装置，包括扫描激光器1、保偏光纤耦合器2、传输光纤3a、光纤光栅传感器模块、光纤隔离器8、迈克尔逊光纤干涉仪9、45°对轴连接10、偏振分束器11、第一光电探测器12a、第二光电探测器12b、第三光电探测器12c、信号采集处理单元13。
光纤光栅传感器模块包括第一单模光纤耦合器4a、第一法拉第旋转反射镜7a、光分路器5、光纤光栅传感器6。光纤光栅传感器模块用于测量光信号，然后输出传感干涉光信号。
迈克尔逊光纤干涉仪9包括第二单模光纤耦合器4b、第二法拉第旋转反射镜7b、延时光纤3b、第三法拉第旋转反射镜7c。
本实施例中扫描激光器1为窄线宽波长扫描激光器。
扫描激光器1、保偏光纤耦合器2、传输光纤3a、第一单模光纤耦合器4a、第一法拉第旋转反射镜7a、光分路器5、光纤光栅传感器6，光纤隔离器8、第二单模光纤耦合器4b、第二法拉第旋转反射镜7b、延时光纤3b、第三法拉第旋转反射镜7c、45°对轴连接10、偏振分束器11、第一光电探测器12a、第二光电探测器12b、第三光电探测器12c、信号采集处理单元13，第二单模光纤耦合器4b、第二法拉第旋转反射镜7b、延时光纤3b、第三法拉第旋转反射镜7c构成迈克尔逊光纤干涉仪9。
扫描激光器1的输出端口连接保偏光纤耦合器2的第一端口；保偏光纤耦合器2的第三端口连接传输光纤3a的第一端口，传输光纤3a的第二端口连接第一单模光纤耦合器4a的第一端口；第一单模光纤耦合器4a的第三端口连接光分路器5的输入端口，第一单模光纤耦合器4a的第四端口连接第一法拉第旋转反射镜7a；光分路器5的每一个输出端口连接一路串联的光纤光栅传感器6；偏振分束器11的输入光纤为保偏光纤，图1中45°对轴连接10与偏振分束器11连接的光纤即为偏振分束器11的输入光纤，保偏光纤耦合器2的第二端口和偏振分束器11的输入端口进行45°对轴连接10；偏振分束器11的第一输出端口连接至第二光电探测器12b，偏振分束器11的第二输出端口连接至第三光电探测器13c；保偏光纤耦合器2的第四端口连接光纤隔离器8的输入端口；第二光纤耦合器4b的第三端口连接第二法拉第旋转反射镜7b，第二光纤耦合器4b的第四端口连接延时光纤3b的第一端口，延时光纤3b的第二端口连接第三法拉第旋转反射镜7c，第二单模光纤耦合器3b、第二法拉第旋转反射镜7b、延时光纤3b、第三法拉第旋转反射镜7c构成迈克尔逊光纤干涉仪9，第二光纤耦合器4b的第一端口作为迈克尔逊光纤干涉仪9的输入端口、第二光纤耦合器4b的第二端口作为迈克尔逊光纤干涉仪9的输出端口；光纤隔离器8的输出端口连接迈克尔逊光纤干涉仪9的输入端口，迈克尔逊光纤干涉仪9的输出端口连接至第一光电探测器12a的输入端口；三只光电探测器12a、12b、12c均将信号输出给信号采集处理单元(13)进行处理。
扫描激光器1的输出光经过保偏光纤耦合器2分成两路，保偏光纤耦合器2的第一路光经过传输光纤3a输出至第一单模光纤耦合器4a的第一端口；第一单模光纤耦合器4a将第一路光分为两路输出光，分别输出给分路器5和第一法拉第旋转反射镜7a，光分路器5将每一路输入光输出给一路光纤光栅传感器6；光纤光栅传感器6的反射光经过光分路器5后向传输至第一光纤耦合器4a，第一法拉第旋转反射镜7a的反射光后向传输至第一光纤耦合器4a，光纤光栅传感器6的反射光和第一法拉第旋转反射镜7a的反射光在第一光纤耦合器4a叠加产生传感干涉光信号；传感干涉光信号经过传输光纤3a后向传输至保偏光纤耦合器2，然后从保偏光纤耦合器2的第二端口输出，通过45°对轴连接10传输至偏振分束器11；偏振分束器11将传感干涉光信号的p偏振分量和s偏振分量分开，分别从偏振分束器11的第一输出端口输出至第二光电探测器12b、从偏振分束器11的第二输出端口输出至第三光电探测器12c；保偏光纤耦合器2的第二路输出光经过光纤隔离器8输出至迈克尔逊光纤干涉仪9，迈克尔逊光纤干涉仪9输出的参考干涉光信号输出至第一光电探测器12a；三只光电探测器13a、13b、13c的输出信号，输出至信号采集处理单元进行处理。
扫描激光器1的输出光为线偏振光或圆偏振光，在保偏光纤耦合器2的第二端口处，第一法拉第旋转反射镜7a的反射光的偏振态相对于扫描激光器1的输出光发生90°旋转；当扫描激光器1的输出光从保偏光纤耦合器2的第一端口的快轴输入时，第一法拉第旋转反射镜7a的反射光从保偏光纤耦合器2的第二端口的慢轴输出；当扫描激光器1的输出光从保偏光纤耦合器2的第一端口的慢轴输入时，第一法拉第旋转反射镜7a的反射光从保偏光纤耦合器2的第二端口的快轴输出。偏振分束器11的输入光纤为保偏光纤，保偏光纤耦合器2的第二端口和偏振分束器11的输入光纤进行45°对轴连接；第一法拉第旋转反射镜7a的反射光经过保偏光纤耦合器2第二端口的快轴或慢轴，以1：1的光功率比值输出至偏振分束器11输入光纤的快轴和慢轴；偏振分束器11第一输出端口输出的p偏振分量，与，偏振分束器11第二输出端口输出的s偏振分量的光功率比值为1：1。
每只光纤光栅传感器6的反射光和第一法拉第旋转反射镜7a的反射光之间具有不同的时延，产生的传感干涉光信号具有不同的频率；如图2所示。第i只光纤光栅传感器6i的反射光和第一法拉第旋转反射镜7a的反射光之间的时延为Δτi，产生的传感干涉光信号为Si(t)；第j只光纤光栅传感器6j的反射光和第一法拉第旋转反射镜7a的反射光之间的时延为Δτj，产生的传感干涉光信号为Sj(t)。
其中ν(t)为随时间变化的光波频率，Ai为第i只光纤光栅传感器6i的传感干涉光信号的幅值，
为第i只光纤光栅传感器6i的传感干涉光信号的初相位，Aj为第j只光纤光栅传感器6j的传感干涉光信号的幅值，
为第j只光纤光栅传感器6j的传感干涉光信号的初相位。
经过第一单模光纤耦合器4a、传输光纤3a、保偏光纤耦合器2后向传输的N只光纤光栅传感器6的传感干涉光信号为：
第二光电探测器12b探测传感干涉光信号的p偏振分量、第三光电探测器12c探测传感干涉光信号的s偏振分量；信号采集处理单元13对p偏振分量、s偏振分量传感干涉光信号进行矢量合成，获得稳定的传感干涉光信号。
迈克尔逊光纤干涉仪9输出的参考干涉光信号为Sr(t)为：
其中Ar为参考干涉光信号的幅值，
为参考干涉光信号的初相位，Δτr为第二法拉第旋转反射镜7b的反射光、第三法拉第旋转反射镜7c的反射光之间的时延差。
参考干涉光信号Sr(t)是光波频率ν(t)的周期函数，利用参考干涉光信号Sr(t)的周期性对传感干涉光信号S(t)进行重采样，获得等光波频率间隔采样的传感干涉光信号S(νk)。
其中νk为光波频率采样点，第i只光纤光栅传感器6i的等光波频率间隔采样的传感干涉光信号为：
第j只光纤光栅传感器6j的等光波频率间隔采样的传感干涉光信号为：
对等光波频率间隔的传感干涉光信号S(νk)进行傅里叶变换，获得传感干涉光信号的频谱F(Δτ)，频谱的横坐标为时延差Δτ，不同的光纤光栅传感器6的传感干涉光信号的频谱的峰值位于横坐标的不同位置。通过中心频率Δτi的滤波器滤出第i只光纤光栅传感器6i的传感干涉光信号的频谱Fi，经过反傅里叶变换获得第i只光纤光栅传感器6i的反射光谱Ri(ν)；计算出第i只光纤光栅传感器6i的反射光谱的中心波长λi＝c/νi，及其相对于初始中心波长λi,0＝c/νi,0的变化Δλi＝λi-λi,0，其中c为真空中的光速，根据第i只光纤光栅传感器的灵敏度系数实现测量。通过中心频率Δτj的滤波器滤出第j只光纤光栅传感器6j的传感干涉光信号的频谱Fj，经过反傅里叶变换获得第j只光纤光栅传感器6j的反射光谱Rj(ν)；计算出第j只光纤光栅传感器6j的反射光谱的中心波长λj＝c/νj，及其相对于初始中心波长λj,0＝c/νj,0的变化Δλj＝λj-λj,0，根据第j只光纤光栅传感器6j的灵敏度系数实现测量。
本发明说明书未详细公开部分属于本领域技术人员公知常识。
Claims (9)
1.一种大规模光纤光栅传感器的测量装置，其特征在于：包括扫描激光器(1)、保偏光纤耦合器(2)、传输光纤(3a)、光纤光栅传感器模块、光纤隔离器(8)、迈克尔逊光纤干涉仪(9)、45°对轴连接(10)、偏振分束器(11)、第一光电探测器(12a)、第二光电探测器(12b)、第三光电探测器(12c)、信号采集处理单元(13)；
扫描激光器(1)的输出端口连接保偏光纤耦合器(2)的第一端口；保偏光纤耦合器(2)的第三端口连接传输光纤(3a)的第一端口，传输光纤(3a)的第二端口连接光纤光栅传感器模块；保偏光纤耦合器(2)的第四端口连接光纤隔离器(8)的输入端口；光纤隔离器(8)的输出端口连接迈克尔逊光纤干涉仪(9)的输入端口，迈克尔逊光纤干涉仪(9)的输出端口连接至第一光电探测器(12a)的输入端口；保偏光纤耦合器(2)的第二端口和偏振分束器(11)的输入端口进行45°对轴连接(10)；偏振分束器(11)的第一输出端口连接至第二光电探测器(12b)，偏振分束器(11)的第二输出端口连接至第三光电探测器(12c)；三只光电探测器(12a、12b、12c)均将信号输出给信号采集处理单元(13)；
光纤光栅传感器模块用于测量光信号，然后输出传感干涉光信号；
所述光纤光栅传感器模块包括第一单模光纤耦合器(4a)、第一法拉第旋转反射镜(7a)、光分路器(5)、光纤光栅传感器(6)；
传输光纤(3a)的第二端口连接第一单模光纤耦合器(4a)的第一端口；第一单模光纤耦合器(4a)的第三端口连接光分路器(5)的输入端口，第一单模光纤耦合器(4a)的第四端口连接第一法拉第旋转反射镜(7a)；光分路器(5)的每一个输出端口连接一路串联的光纤光栅传感器(6)。
2.根据权利要求1所述的一种大规模光纤光栅传感器的测量装置，其特征在于：所述迈克尔逊光纤干涉仪(9)包括第二单模光纤耦合器(4b)、第二法拉第旋转反射镜(7b)、延时光纤(3b)、第三法拉第旋转反射镜(7c)；
光纤隔离器(8)的输出端口连接第二光纤耦合器(4b)的第一端口；第二光纤耦合器(4b)的第三端口连接第二法拉第旋转反射镜(7b)，第二光纤耦合器(4b)的第四端口连接延时光纤(3b)的第一端口，延时光纤(3b)的第二端口连接第三法拉第旋转反射镜(7c)，第二光纤耦合器(4b)的第二端口连接至第一光电探测器(12a)的输入端口。
3.根据权利要求1所述的一种大规模光纤光栅传感器的测量装置，其特征在于：所述扫描激光器(1)为窄线宽波长扫描激光器。
4.根据权利要求1所述的一种大规模光纤光栅传感器的测量装置，其特征在于：所述扫描激光器(1)的输出光为线偏振光或圆偏振光。
5.根据权利要求1所述的一种大规模光纤光栅传感器的测量装置，其特征在于：所述偏振分束器(11)第一输出端口输出的p偏振分量与偏振分束器(11)第二输出端口输出的s偏振分量的光功率比值为1：1。
6.根据权利要求1所述的一种大规模光纤光栅传感器的测量装置，其特征在于：在保偏光纤耦合器(2)的第二端口处，第一法拉第旋转反射镜(7a)的反射光的偏振态相对于窄线宽波长扫描激光器(1)的输出光发生90°旋转。
7.根据权利要求1所述的一种大规模光纤光栅传感器的测量装置，其特征在于：第一法拉第旋转反射镜(7a)的反射光经过保偏光纤耦合器(2)以1：1的光功率比值分别输出给偏振分束器(11)的输入光纤的快轴和慢轴。
8.一种大规模光纤光栅传感器的测量方法，其特征在于：扫描激光器(1)的输出光经过保偏光纤耦合器(2)分成两路，保偏光纤耦合器(2)输出的第一路光经过传输光纤(3a)输出至第一单模光纤耦合器(4a)；第一单模光纤耦合器(4a)将第一路光分别输出给分路器(5)和第一法拉第旋转反射镜(7a)，光分路器(5)将每一路光输出给光纤光栅传感器(6)；光纤光栅传感器(6)的反射光经过光分路器(5)后向传输至第一光纤耦合器(4a)，第一法拉第旋转反射镜(7a)的反射光后向传输至第一光纤耦合器(4a)，光纤光栅传感器(6)的反射光和第一法拉第旋转反射镜(7a)的反射光在第一光纤耦合器(4a)叠加产生传感干涉光信号；传感干涉光信号经过传输光纤(3a)后向传输至保偏光纤耦合器(2)，然后从保偏光纤耦合器(2)的第二端口输出，通过45°对轴连接(10)传输至偏振分束器(11)；偏振分束器(11)将传感干涉光信号的p偏振分量和s偏振分量分开，分别从偏振分束器(11)的第一输出端口输出至第二光电探测器(12b)、从偏振分束器(11)的第二输出端口输出至第三光电探测器(12c)；保偏光纤耦合器(2)的第二路输出光经过光纤隔离器(8)输出至迈克尔逊光纤干涉仪(9)，迈克尔逊光纤干涉仪(9)输出的参考干涉光信号输出至第一光电探测器(12a)；三只光电探测器(12a、12b、12c)均将信号输出给信号采集处理单元(13)。
9.根据权利要求8所述的一种大规模光纤光栅传感器的测量方法，其特征在于：每只光纤光栅传感器(6)的反射光和第一法拉第旋转反射镜(7a)的反射光之间具有不同的时延，在第一光纤耦合器(4a)叠加产生的传感干涉光信号具有不同的频率；第二光电探测器(12b)探测传感干涉光信号的p偏振分量、第三光电探测器(12c)探测传感干涉光信号的s偏振分量；信号采集处理单元(13)对p偏振分量、s偏振分量传感干涉光信号进行矢量合成，获得稳定的传感干涉光信号；所述迈克尔逊光纤干涉仪(9)的参考干涉光信号是光波频率的周期函数，利用参考干涉光信号的周期性对传感干涉光信号进行重采样，获得等光波频率间隔采样的传感干涉光信号；信号采集处理单元(13)对等光波频率间隔的传感干涉光信号进行傅里叶变换，不同的光纤光栅传感器对应的传感干涉光信号的峰值频谱分开；然后信号采集处理单元(13)通过不同中心频率的滤波器滤出每一只光纤光栅传感器的频谱信号，经过反傅里叶变换获得每一只光纤光栅传感器的反射光谱；最后信号采集处理单元(13)计算出每一只光纤光栅传感器的反射光谱的波长变化，根据光纤光栅传感器的灵敏度系数实现测量。
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