Các cảm biến cách tử Bragg sợi có lợi thế của khả năng chống nhiễu điện từ, hiệu suất cách điện tốt, an toàn và độ tin cậy, khả năng chống nhiệt độ cao, khả năng chống ăn mòn và khoảng cách truyền dài. Do đó, họ đã đạt được các ứng dụng thành công trong nhiều lĩnh vực, chẳng hạn như các ngành công nghiệp xây dựng và hàng không vũ trụ. Tuy nhiên, do độ nhạy cảm chéo của các cảm biến lưới Bragg sợi đến nhiệt độ và căng thẳng, vấn đề này ở một mức độ nào đó đã hạn chế ứng dụng thực tế của chúng, khiến cho việc giải quyết vấn đề này. Từ những năm 1990, nhiều nhà nghiên cứu đã đề xuất các giải pháp khác nhau. Năm 1995, Xu Mg et al. Đề xuất viết hai cách tử Bragg (FBG) với các bước sóng phản xạ trung tâm khác nhau ở cùng một vị trí trên sợi để đo đồng thời nhiệt độ và biến dạng. Phương pháp này yêu cầu hai bộ nguồn ánh sáng băng rộng, chắc chắn làm tăng chi phí. Bhatia v et al. sử dụng các độ nhạy khác nhau của các cách tử thời gian dài (LPG) với nhiệt độ và căng thẳng để đo đồng thời. Phương pháp này làm giảm đáng kể chi phí, nhưng do phạm vi bước sóng lớn, thời gian quét quang phổ tương đối dài. Wang Guangmu và Wei Huai đề xuất sử dụng các cách tử kép để đo nhiệt độ và căng thẳng, nhưng việc chế tạo các cách tử là khá khó khăn.
Hiện tại, nghiên cứu về vấn đề nhạy cảm chéo của các cách tử Bragg sợi chủ yếu tập trung vào các sợi đơn chế độ, trong khi các nghiên cứu về các cách tử sợi ít chế độ tương đối khan hiếm. So với các sợi đơn chế độ, các sợi vài chế độ (FMF) không chỉ hỗ trợ truyền nhiều chế độ mà còn thể hiện độ nhạy cao hơn, chi phí sản xuất thấp hơn và lợi thế đáng kể trong phát hiện đa tham số. Các sợi vài chế độ có thể bao gồm phạm vi bước sóng rộng hơn và ngoài chế độ cơ bản, nhiều chế độ bậc cao cũng có thể lan truyền trong lõi sợi. Khi các chế độ này kết hợp với các chế độ ốp, chúng cho thấy sự nhạy cảm khác nhau với nhiệt độ và căng thẳng. Dựa trên nền tảng này, bài viết này đề xuất một hệ thống cảm biến mới dựa trên các cách tử thời gian dài của chế độ (FMF-LPG).
Một hệ thống cảm biến mới dựa trên FMF-LPG vài chế độ được đề xuất. Hệ thống sử dụng bộ ghép 3DB để kết nối hai FMF-LPG với các khoảng thời gian khác nhau song song để đạt được sự đo lường đồng thời nhiệt độ và biến dạng. Các đặc điểm đáp ứng của hai FMF-LPG thời kỳ khác nhau dưới nhiệt độ và biến dạng được phân tích thông qua mô phỏng. Nghiên cứu cho thấy rằng khi nhiệt độ tăng lên, bước sóng cộng hưởng của bốn chế độ ghép của cách tử thời kỳ dài của chế độ cho thấy dịch chuyển đỏ; Trong khi khi ứng suất tăng lên, các bước sóng cộng hưởng của bốn chế độ khớp nối cho thấy blueshift. Đồng thời, đối với độ nhạy của chế độ lõi và hai chế độ ốp đầu tiên trong cùng thời kỳ, cho dù về nhiệt độ hay ứng suất, độ nhạy rất gần và không phù hợp để đo nhiệt độ và biến dạng đồng thời. Do đó, LP 01- LP 0 3 chế độ ghép 3 của FMF-LPG1 và LP 11- chế độ ghép LP12 của FMF-LPG2 được chọn. Sau khi ghép, độ nhạy nhiệt độ và độ nhạy biến dạng là 0. 51286nm\/ độ, 0,76143nm\/ độ, -0. So với hệ thống sử dụng hai bước sóng trung tâm của các cách tử Bragg, hệ thống cảm biến mới dựa trên FMF-LPG có thể lưu một nguồn ánh sáng băng rộng. Đồng thời, nó có thể giải quyết hiệu quả vấn đề thời gian quét quang phổ dài trong một hệ thống cách tử dài duy nhất, do đó cải thiện hiệu quả đo lường. Hệ thống cảm biến mới này có triển vọng ứng dụng rộng rãi trong xây dựng, hàng không vũ trụ, công nghiệp và các lĩnh vực khác.