基于拉絲塔光纖光柵的準分布式溫鹽傳感器

王宇琦，潘震，戢雅典，范典，周次明

（1 武漢理工大學 光纖傳感技術與網絡國家工程研究中心， 武漢 430070）

（2 武漢理工大學 信息工程學院， 武漢 430070）

0 引言

海洋占據了地球總面積的約71%，對海洋資源的開發利用日益受到世界各國的重視。提高海洋認知能力，研究和開發用于海洋觀測的傳感器技術及檢測設備，是建設海洋強國、實現“透明海洋”戰略的重要內容。海水溫度和鹽度是所有海洋學科所必需的最關鍵、最基本的物理參數，對研究海洋氣候變化、監測海洋生態環境、開發利用海洋資源、保障軍事安全等都具有重要的理論價值和現實意義［1-2］，開發用于海水參數測量的高性能傳感器已經成為研究熱點之一。

目前，電化學傳感器是測量海水參數的主要方式［3-4］，它們具有測量精度高和實用性廣的特點。這類傳感器雖然發展相對成熟，但易受電磁干擾和海水腐蝕，而且海水中其他導電離子也會引起電導率的測量誤差［5-6］。此外，為了滿足大面積海洋溫鹽數據獲取的需求，通常需要復用多個傳感器進行組網，這極大地增加了經濟成本，性價比較低。

近年來，光纖傳感方法為物理參數的高精度測量提供了一種新的解決方案，它具有抗電磁干擾、耐腐蝕、體積小、實時分布式測量等優點［7-9］。目前被廣泛研究的光纖溫鹽傳感器主要有干涉型光纖溫鹽傳感器和光纖光柵型溫鹽傳感器。干涉型光纖溫鹽傳感器主要分為馬赫-曾德爾干涉儀（Mach-Zehnder Interferometer，MZI）溫鹽傳感器，法布里-珀羅干涉儀（Fabry-Perot Interferometer，FPI）溫鹽傳感器和賽格納克干涉儀（Segnac Interferometer，SI）溫鹽傳感器。……