本發明提供的是一種基于可編程光纖光柵的大動態范圍光纖傳感器。其特征是：它由光源1、三端口光纖環形器2、基于磁流體的可編程光纖光柵3、光纖光柵解調裝置4、數據處理系統5和計算機6組成。本發明可用于應變、應力或者溫度等物理量的實時監測與測量，可廣泛用于水利電力、材料工業和土木工程等領域。

(一)技術領域

本發明涉及的是一種基于可編程光纖光柵的大動態范圍光纖傳感器。可用于應變、應力或者溫度等物理量的實時監測與測量，可廣泛用于水利電力、材料工業和土木工程等領域。屬于光纖傳感技術領域。

(二)背景技術

隨著科學技術的快速發展，人類社會已經步入了信息時代，現如今人類的社會活動主要依靠對各種信息的采集、傳輸和處理，而傳感器作為人類接受各種機器和測控系統的媒介，具有極其重要的地位。目前在以計算機為基礎的所有測控系統中，均需要傳感器傳輸同步數據至控制系統，控制系統從而做出實時決策，因此可以說傳感器信息時代中不可缺少的重要技術基礎。

傳統意義上的傳感器是一種檢測裝置，將某種形式的輸入信息的變化轉化為同種或者其他形式的信息的單值變化，從而滿足信息的采集、傳輸、處理、記錄和控制等要求。可應用于工農業、生物工程、航空航天、國防和醫療衛生等各個領域，同時也在人們的日常生活中具有廣泛的應用，如煤氣和液化氣的泄露報警、路燈的聲控、電視機和空調的遙控等等均離不開傳感器。

光纖傳感技術相比于其他傳統的傳感技術的優勢是該技術是在光纖通信的基礎上發展起來的，光纖通信作為信息時代的基礎，具有龐大的市場，不僅可以提供一系列低價的器件，并且形成了一門以光纖傳感技術為基礎的應用科學，使得光纖傳感技術得到了廣泛的應用。

光纖傳感技術是利用光纖作為載光的媒介和調制光的調制器，對光的某一性質根據被測物理量的變化而被調制，并被檢測出來的技術。一般的光纖傳感系統主要由光源、傳感器件和解調裝置三部分組成。現有的光纖傳感器種類繁多，通過解調傳感器件中光的強度、相位、波長和偏振態等參數，可以得到所需的信息，同時由于光波的頻率高，所以它能傳輸的信息量極大。

作為光纖傳感器中的一類，光纖光柵傳感器在傳感檢測領域中的優異特性得到了快速發展，并得到了廣泛的應用，相比較普通的電學傳感器，光纖光柵具有測量參數廣泛、性能可靠穩定，不易受外界條件干擾，可制作成為不同外形、不同類型和不同尺寸的傳感器，能適應不同的環境等優良特點。

目前在市場上應用比較常見的光纖光柵傳感系統有Bragg光纖光柵傳感器、長周期光纖光柵傳感器、閃耀光纖光柵傳感器和啁啾光纖光柵傳感器等，其中應用最為廣泛的是Bragg光纖光柵傳感器。該傳感器的原理是光柵材料受到應變、溫度等外界因素的影響時，Bragg光纖光柵的光柵周期和纖芯的有效折射率會發生變化，使得Bragg光纖光柵的反射波長或者透射波長發生漂移，通過對波長的漂移量進行解調，從而得到所需相關的信息。

但是目前的光纖光柵傳感系統中的光纖光柵，只要制作完成，其光柵周期不能改變，也就是說光纖光柵傳感系統的波長測量范圍固定不變。因此，若是光纖光柵的反射波長或者透射波長的中心波長漂移值過大，超出了光纖光柵的測量范圍，那就不能得到其中心波長偏移量與傳感量變化(應變、應力或者溫度)的對應關系，從而限制了光纖光柵的應用。

通過對比專利和文獻發現，目前不曾有人將基于磁流體的可編程光纖光柵用于光纖光柵傳感系統中，在該光柵中，利用磁流體在外界磁場下，磁流體的折射率發生變化的特點，使得光纖光柵的光柵周期發生可受控制的變化，從而使得基于磁流體的可編程光纖光柵傳感系統中的測量范圍變大。