【導讀】美國海軍實驗室對光纖光柵傳感技術非常重視，已開發出用于多點應力測量的光纖光柵傳感技術，這些結構包括橋梁、大壩、船體甲板、太空船和飛機。在美國海軍的資助下，開發有船舶結構健康監測系統，已制成用于美國海軍艦隊結構健康監測的低成本光纖網絡，這個系統基于商用光纖光柵和通信技術；擬采用光纖光柵傳感技術和混合空間/波分復用技術實時測量拖拽陣列的三維形狀，這種技術對陣列測量的改善將超過現有陣列估算技術一個數量級，從而可增強海軍的戰術優勢。
（1）船舶結構健康監測系統
1999年春，美國海軍研究實驗室（Naval Research Laboratory, NRL）光纖靈巧結構部的Michael Todd等人用光纖傳感系統對KNM Skjold 快速巡邏艇進行智能監測。
2000,6,25 DavidsonInstruments宣布為美國海軍開發全光纖艦船傳感系統。美國海軍正在研究21世紀水面戰斗艦船。這些艦船包括按DD21設計的登陸攻擊驅逐艦，也包括按CG-21設計的巡洋艦。2002,7,10 DavidsonInstruments已經宣布完成了該項目，其結果數據被用于艦船的制造和改進提供參考。同時這個全光纖的傳感系統可以抵抗核武器的沖擊波效應。
（2）全光纖艦船傳感系統
2002,2 美國海軍研究中心（Navy office of Naval Research）和海上戰爭中心（Naval Surface Warfare Center, Carderock Division）在英國皇家RV Triton艦船上安裝了光纖傳感系統對其進行艦船結構健康監測。SPA安裝了自己的艦船監測系統和超過50個FBG傳感器安裝在艦殼上，同時存在電傳感器以驗證它的精度和性能。這個測試系統伴隨RV Triton在海上2個星期的海上航行測試，最后數據被NSWCCD 和 SPA分析，以指導RV Triton的工程改進。同時美國也非常有興趣將該傳感系統用在Trimaran（三艦并列）技術的發展中。
3）駁船健康監測系統
美國海上戰爭中心（Naval Surface Warfare Center, Carderock Division）對美國海軍的接合標準模駁船系統JMLS進行結構監測。用4個通道共16個FBG傳感器，其中14應變傳感器和2個Flat-Pack傳感器（包含兩個FBG，可同時測量溫度和應變），和SPA的艦船健康監測系統
（4）發射系統環境監測系統
美國海上戰爭中心Naval Surface Warfare Center，Port Hueneme Division正在開發自己的光纖傳感測試系統以用于長期的監測以決定表面艦船垂直發射系統（VLS）和導彈發射的操作環境。因為導彈等發射物的健康狀況會受到震動沖擊，高熱和濕度的影星，必須對其進行定期的檢測。在這個測試系統中，測量的物理量包括溫度，應變，壓力，加速度和濕度。
（5）艦船FBG傳感器網絡
2002,4挪威國防研究所的Karianne等人，在兩個艦船上建立了FBG傳感器網絡，50個傳感器分布在艦船的殼上，測量它的應力分布，最后用有限元的方法分析其受力模型。這樣可以通過監測和限制殼上的應力分布，增加艦船的安全性和使用壽命。其中還包括一個Micron Optics的可調諧F-P濾波器和一個OptoSpeed的超發光二極管，一個新封裝設計以增加傳感器使用壽命。
（6）艦船推進器光纖傳感系統
美國海軍水面戰斗中心Naval Surface Warfare Center,Carderock Division在登陸平臺船塢LPD17上的艦船推進器上完成了光纖傳感系統，其中包使用了FBG傳感器陣列和Flat-Pack，具有高速和高傳感器密度的功能特點，同時運用了SPA的基于高速傳感器查詢系統的數字空間波長復用器。為了驗證這個推進器的設計，4個通道24個傳感器被用于測試，21個應變傳感器，3個溫度傳感器，取樣頻率2KHz。
（7）艦船結構光纖傳感系統
1999,10 在美國海軍實驗室的資助下，Systems Planning and Analysis Inc.制作了一個低成本的，用于監測美國海軍艦船的結構和理性的光纖網絡。在這個系統中，通過分布在艦船外殼上的傳感點，可以實時的計算和報告艦船在海洋中作業時的受力情況。這個遠程監測技術能夠為艦船的設計的修改和升級提供指導，同時對艦船的完整性有預警功能。
（8）聲納傳感系統
目前，聲納傳感器已被各國海軍特別關注。在實際應用中，拖拽聲納陣列是由一串包含有水聽器的模塊組成的，其中水聽器可以確定水下噪聲源的位置。這樣每個聲納模塊相對聲音噪聲的位置決定了辨別噪聲源的準確性。電子傳感器雖然已經在上面領域被應用，但由于其自身存在的問題，這樣隨著全光纖拖拽聲納系統的發展，用一個光的方法來精確的測量陣列上的各個水聽器的位置就顯得非常的必要。Fiber Bragg grating(FBG)傳感器對于這種需要分布式形貌測量的應用是非常的理想的。SPA已經用FBG傳感器開發了一個相對成本低的，光拖拽陣列形貌和位置測量系統，克服了許多當前的缺點。用軟硬件相結合的方法實時的分解和顯示了陣列和柔軟結構的變形。同時這個系統是基于Micron Optics的FBG解調系統的。
推薦閱讀：
