FBG基本概念和测量原理
FBG光纤光栅解调仪对温度测量方法根据温度传感器的使用方式，通常分为接触法测温与非接触法测温两类，如表1所示。表2是常用测量温度的种类及对应的特性。
表1温度测量两种方式
名称 | FBG接触法测温 | FBG非接触法测温 |
特 点 | 测量热容量小的物体有困难；测量移动物体有困难；可测量任何部位的温度；便于多点集中测量和自动控制 | 不改变被测介质温场，可测量移动物件的温度，通常测量表面温度 |
测量条件 | 测温元件要与被测对象很好接触；接触测温元件不要使被测对象的温度发生变化 | 由被测对象发出的辐射能充分照射到检测元件；被测对象的有效发射率要准确知道，或具有重现的可能性 |
测量范围 | 容易测量1000℃以下的温度，测量1200℃以上的温度有困难 | 测量1000℃以上的温度较准确，测量1000℃以下的温度误差大 |
准确度 | 通常为0.5%-1%，依据测量条件可达0.01% | 通常为20℃左右，条件好的可达5-10℃ |
响应速度 | 通常较慢，约1-3分钟 | 通常较快，约2-3秒，即使迟缓的也在10秒内 |
表2常用温度计的种类及特性
原 理 | 种 类 | 使用温度范围℃ | 温度范围℃ | 准确度℃ | 线性化 | 响应速度 | 记录与控制 | 价格 | |
膨胀 | 水银温度计 | -50～650 | -50～550 | 0.1-2 | 可 | 中 | 不适合 | 贱 | |
压力 | 液体压力温度计 | -30～600 | -30～600 | 0.5-5 | 可 | 中 | 适合 | 贱 | |
电阻 | 铂电阻 | -260～600 | -260～961 | 0.01-5 | 良 | 中 | 适合 | 贵 | |
热电动势 | B | 0-1800 | 0-1600 | 4-8 | 可 | 快 | 适合 | 贵 | |
N | 0～1300 | 0～1200 | 2-10 | 良 | 快 | 适合 | |||
热辐射 | 光学高温计 | 700-3000 | 900-2000 | 3-10 | 非 | — | 不适合 | 中 | |
光电高温计 | 200-3000 | 600-2500 | 1-10 | 非 | 快 | 适合 | 贵 | ||
FBG光纤光栅解调技术是近20年发展最为迅速的传感测温方式之一。利用FBG制作的传感器除了具有普通光纤传感器体积小、灵敏度高、带宽大、抗电磁干扰能力强、安全环保等优点外，还可以实现不同功能的传感器(如，温度、应力、加速度、倾斜、压强、曲率、扭矩、振动、超声波、电磁场、浓度以及折射率)同时区分测量，克服了传统传感器测量成本高、精度低以及多个参量间相互干扰的缺点，非常适合应用到实时监测技术的领域中，十分适用于复杂恶劣的工业现场，如油气井下、高温高炉等恶劣的测量环境。
测量原理：FBG光纤光栅解调仪通过测量Bragg波长的漂移实现对被测量的温度检测，如图1所示，温度的变化会引起光纤光栅的栅距和折射率的变化，从而使光纤光栅的反射谱和透射谱发生变化，当入射光经过Bragg光栅被反射回来，由于受温度的调制，其反射光的中心波长发生了漂移，其漂移量与温度、应变存在线性关系，因此，检测到波长的变化量，就可以求出温度的大小。
图1 温度传感示意图
常规I型光纤光栅只能在300℃以下工作，常规FBG并不适用于高温传感领域。能在300℃以上长期稳定工作、不发生热衰减、不论何种机理形成的光纤光栅均可称为高温光纤光栅。常见高温光纤光栅有II型光纤光栅、IIA型光纤光栅、特殊掺杂光纤上的光纤光栅、再生光纤布拉格光栅、特殊写入方法的LPG。
（1）II型光纤光栅
II型FBG一般是采用高能量紫外激光脉冲或飞秒激光脉冲来制作，其机理是在光纤纤芯／包层界面引起损伤或使光纤中的玻璃晶格结构发生熔融，从而实
现周期性折射率调制。与相比I型FBG，II型FBG的热稳定性好，具有更好的高温性能，可在800℃高温以上长时间使用。但II型FBG也存在一些缺点，比如需要高功率激光器、制作成本高，另外，它的反射谱带宽大、透射谱短波损耗大，也一定程度上限制了测量分辨率和波分复用能力。
（2）IIA型光纤光栅
II A型FBG一般是通过对I型FBG继续进行过量曝光来获得，II A型FBG的高温性能介于I型和II型FBG之间，可承受500～700℃的高温，对激光器的要求也相对较低，只是制作周期比较长。
（3）特殊掺杂光纤上的光纤光栅
在一些掺杂特殊离子(锡Sn4+、锑Sb3+
