布拉格光纤光栅FBG(Fiber Bradd Grating)传感器是近年来发展起来的新型光纤传感器。布拉格光纤光栅传感器的基本原理是在光纤纤芯内制成折射率周期分布的光栅区，如下图所示，特定波长的光波在这个区域内将被耦合到反向传输的基模中。Bragg中心波长由光栅的周期和纤芯模的有效折射率所决定。
若将光栅区用作传感区，当被测物质温度、结构或是位置发生变化时，光栅的周期和纤芯模的有效折射率将会发生相应的变化，从而改变Bragg中心波长。通过光谱分析仪或是其他波长解调技术对反射光的Bragg波长进行检测，就可以获得待测参量的变化情况。布拉格光纤光栅反射原理如下图所示。
光纤光栅属于反射型工作器件，当光源发出的连续宽带光通过传输光纤射入时，它与光场发生耦合作用，对该宽带光有选择地反射回相应的窄带光，并沿原传输光纤返回，其余宽带光则直接透射过去。布拉格光纤光栅测量原理如下图所示。
反射回的窄带光的中心波长值随着作用于光纤光栅的温度而发生线性变化，从而使光纤光栅成为性能优异的温度测量敏感元件。
透射过去的剩余宽带光可以继续传输给其他具有不同中心波长的光纤光栅阵列，其中相应中心波长的窄带光系列将被逐一反射，并全部沿原传输光纤返回，由此可实现多个光纤光栅传感器的串接复用。
布拉格光纤光栅传感器用途
布拉格光纤光栅传感器可替代传统点式感温探测设备，应用于隧道、地铁火灾监控，罐体温度检测，开关柜温度检测等场合。
布拉格光纤光栅传感器特点
1、技术先进，不是简单地使用光纤直接进行测量，而是采用世界上较先进的光纤数码传感技术，在石英光纤上制作多个光栅，封装保护后形成光纤传感链，具有极高分辨率。
2、可靠，在国内外各领域中的众多重大工程中得到成功应用。
3、完善的产品认证，通过中国计量科学研究院、国家消防电子产品质量监督检验中心、中国电力科学院、石油和化学工业电气产品防爆质量监督检验中心等国家权威机构认证。
4、全光型，采用光纤探测，并直接进行信号传输，现场不需供电，不受电磁干扰和雷击影响。
5、高精度，在各类光纤传感器中具有较高的测量精度，指标优于传统的测温传感器。
6、预警，可在1s内完成上万个监测点的数据采集，在设备过热、火灾发生前预警。
7、无零漂，绝对量测量，光源衰减和线路损耗不影响测量精度。
8、布线简洁，支持线型、多级星型及混合方式组网，施工快捷，避免了光纤缠绕、迂回方式布线引入的污闪、爬电及高压侵入等隐患。
9、不降低被监测设备的安全等级，感温探头和传输光纤具有高绝缘、高耐压、防爬电、阻燃特性。
10、耐久性好，具有抵抗高温在内的恶劣环境及化学侵蚀的能力。
11、信号、数据可多路传输，便于与计算机连接。
12、检测波长信息，不受接头损失、线路损耗等因素的影响，对环境干扰不敏感。
布拉格光纤光栅温度系统结构
高压开关设备触点温度光纤在线监测系统包括：站内传感器和控制室内光纤监测服务器，两者之间由光缆连接。
控制室内的监测服务器主要由信号处理主机和外接显示器组成，其主要作用是发送光源，接收、处理和分析光信号，并把光信号转换成温度数据。
站内传感部分主要由光纤光栅传感器和光分路器构成。光纤光栅传感器是安装在高压开关柜触头上，感应实时温度的感应元件；光分路器负责将一路光信号平均分配给多路光通道的设备；它能够保证每路高压开关柜中的传感器互相独立，不会相互干扰，提高了系统的安全性。
变电站光纤光栅温度系统如下图所示。
技术参数
1、温度传感器技术参数：
测温分辨率：0.1℃
测温精度：±0.2℃
测温范围：-40~200℃
外形尺寸：36(Ｌ)×6(Ｗ)×5(Ｈ)ｍｍ
封装形式：能缘耐压耐高温导热材质
传感器出线：绝缘耐压高温光纤
2、光纤光栅温度信号处理主机技术参数
防护等级：IP5
通道数：8/16/24/32/40/48/56/64
每通道测温点数：40点
测温精度：±0.5℃
测温分辨率：0.1℃
所有通道测量时间：≤1/s
光缆传输距离：≥40km
光缆类型：石英单模光纤
工作环境温度：-5~45℃
存储环境温度：-20~70℃
存储湿度：0~95%，无结露
电源电压：DC24V
备用电源：在线式UPS电源，供电时间≥7天
一级报警温度：60℃(可通过软件设定)
二级报警温度：80℃(可通过软件设定)
温升速率报警：10℃·min-1(可通过软件设定)
系统自检功能：实时对光纤光栅感温火灾探测器及光缆传输线路进行断线故障及信号质量自检
产品比较
与传统的传感器相比，光纤传感器具有很多优点：光波不产生电磁干扰，也不怕电磁干扰，能满足强电磁干扰环境的要求；光波传输介质和传感头都是硅等半导体材料，其抗腐蚀性强，不易老化。对于大型项目，一次性投入后，使用时间长，减少了设备更新的频率；光纤质量轻、体积小，且同一根光纤中允许不同波长的光波共用一个光路，便于大型传输网络的搭建。同类产品的比较见下表所列。
光纤光栅解调仪主机核心参数对比
光纤光栅感温系统接线
光纤光栅感温系统接线示意如图所示。
