光纖光柵傳感器是利用光纖中的光敏性制成的。所謂光纖中的光敏性是指激光通過(guò)摻雜光纖時(shí)，光纖的折射率將隨光強(qiáng)的空間分布發(fā)生相應(yīng)變化的特性。而在纖芯內(nèi)形成的空間相位光柵，其實(shí)質(zhì)就是在纖芯內(nèi)形成一個(gè)窄帶的(透射或反射)濾波器或反射鏡。利用這一特性可制造出許多性能獨(dú)特的光纖器件，它們都具有反射帶寬范圍大、附加損耗小、體積小，易與光纖耦合，可與其它光器件兼容成一體，不受環(huán)境塵埃影響等一系列優(yōu)異性能。

一般的對(duì)于光柵 傳感器 來(lái)說(shuō)，它是一種利用光柵疊柵的條紋原理，對(duì)其進(jìn)行測(cè)量位置移動(dòng)的傳感器類型。相對(duì)于光柵的定義，我們具體的可以解釋成在長(zhǎng)條形光學(xué)玻璃上進(jìn)行密集相同距離的平行刻線，具體的密度可以達(dá)到每毫米出現(xiàn)10到100個(gè)線。

一般來(lái)說(shuō)，光柵發(fā)出的疊格柵條紋在一定程度上具有光學(xué)放大效應(yīng)和平均誤差效應(yīng)。正是由于這一特性，它具有提高測(cè)量精度的效果。從這種類型的傳感器中，我們可以了解到它的結(jié)構(gòu)是這樣的。它由尺子、指示光柵、光路和測(cè)量系統(tǒng)組成。它的基本原理是這樣的。當(dāng)指示光柵緩慢移動(dòng)時(shí)，傳感器的標(biāo)尺光柵會(huì)產(chǎn)生疊格柵條紋。這種疊格柵條紋的特點(diǎn)是按照正弦規(guī)律分布，這些條紋會(huì)呈現(xiàn)明暗相間。此外，光柵的運(yùn)動(dòng)速度決定了條紋的運(yùn)動(dòng)，這將反映在光電元件上。此外，一系列電脈沖信號(hào)將在光柵傳感器的輸出端獲得。然后，放大和整形手術(shù)后，它將直接顯示測(cè)量的位移值。一般來(lái)說(shuō)，我們知道傳感器有兩種光路形式，包括透射光柵。這種光柵的格柵線出現(xiàn)在工業(yè)玻璃等透明材料上;還有反射光柵。這種光柵的格柵線出現(xiàn)在金屬上，如不銹鋼，可以強(qiáng)烈反射。對(duì)于光柵傳感器來(lái)說(shuō)，它最大的優(yōu)點(diǎn)是它的大范圍和高精度。在應(yīng)用中，我們了解到這種傳感器廣泛應(yīng)用于程序控制、數(shù)控機(jī)床和三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)構(gòu)。對(duì)靜態(tài)整圓角位移和線性位移的測(cè)量有很好的效果。此外，機(jī)械振動(dòng)和變形測(cè)量的應(yīng)用也相當(dāng)出色。

在光纖傳感器領(lǐng)域，光纖光柵傳感器的應(yīng)用前景十分廣闊。由于光纖光柵傳感器具有抗電磁干擾、尺寸小(標(biāo)準(zhǔn)裸光纖為125um)、重量輕、耐溫性好(工作溫度上限可達(dá)400℃～600℃)、復(fù)用能力強(qiáng)、傳輸距離遠(yuǎn)(傳感器到解調(diào)端可達(dá)幾公里)、耐腐蝕、高靈敏度、無(wú)源器件、易形變等優(yōu)點(diǎn)，早在1988年就成功地應(yīng)用在航空、航天領(lǐng)域中作為有效的無(wú)損檢測(cè)當(dāng)中，同時(shí)光纖光柵傳感器還可應(yīng)用于化學(xué)醫(yī)藥、材料工業(yè)、水利電力、船舶、煤礦等各個(gè)領(lǐng)域，以及在土木工程領(lǐng)域中(如建筑物、橋梁、水壩、管線、隧道、容器、高速公路、機(jī)場(chǎng)跑道等)的混凝土組件和結(jié)構(gòu)中測(cè)定結(jié)構(gòu)的完整性和內(nèi)部應(yīng)變狀態(tài)，從而建立靈巧結(jié)構(gòu)，并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)智能建筑。

對(duì)于光柵傳感器來(lái)說(shuō)，它的最有優(yōu)勢(shì)的地方就在于它的大量程還有高精度。在應(yīng)用上，我們了解到的是，這類傳感器很廣泛的應(yīng)用在程控以及數(shù)控機(jī) 床 ，還有三坐標(biāo)測(cè)量的機(jī)構(gòu)上。對(duì)于靜動(dòng)態(tài)整圓角位移以及直線位移的測(cè)量能起到很好的效果。此外對(duì)于機(jī)械振動(dòng)以及變形測(cè)量等方面的應(yīng)用，也是相當(dāng)出色的。

光柵傳感器的內(nèi)部由光源、主光柵、指示光柵、通光孔、光電元件這幾個(gè)部分組成，傳感器工作原理：

1. 光源：半導(dǎo)體發(fā)光器件，如砷化鎵發(fā)光二級(jí)光，所發(fā)光的峰值波長(zhǎng)與硅光敏三極管的峰值波長(zhǎng)接近，因此有很高的轉(zhuǎn)換效率和相應(yīng)速度。

2. 主光柵和指示光柵：兩者柵線間會(huì)錯(cuò)開(kāi)一個(gè)很小的夾角，以便于得到莫爾條紋。一般主光柵是活動(dòng)的，其長(zhǎng)度取決于測(cè)量光圍。指示光柵相對(duì)于光電器件而固定。

3. 通光孔：通光孔是發(fā)光體與受光體的通路，其長(zhǎng)度由受光體的排列長(zhǎng)度決定，寬度由受光體的大小決定。

4. 受光元件：受光元件是用來(lái)感知主光柵在移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的莫爾條紋的移動(dòng)，從而測(cè)量位移動(dòng)。

通過(guò)上面的理解，我們可以看到光柵傳感器的巧妙原理。我們利用這樣的一個(gè)等量關(guān)系就可以輕易的測(cè)量出電場(chǎng)物理量。此外還可以輕易的實(shí)現(xiàn)應(yīng)力與溫度的測(cè)量。因此我們不得不說(shuō)，隨著這項(xiàng)技術(shù)的不斷發(fā)展，我們的相應(yīng)的測(cè)量技術(shù)也會(huì)逐漸的提高。