对光子学着迷？数学救援

光子温度计（使用光测量温度）已经以光纤形式存在了几十年。这些设备称为光纤布拉格光栅，嵌入比人的头发还细的市售光纤中，类似于网络通信中无处不在的光纤。

这些传感器价格低廉，能够嵌入到原本难以接近的结构中，因此经常用于民用基础设施（包括桥梁和隧道）以及石油和天然气行业。但它们对于其他可能使用它们的应用来说不够准确，包括监控冰柜、烤箱、医用级冰箱和某些工业过程。

对传感器准确性的一个重大影响来自长期漂移。当同一温度随着时间的推移而产生不同的读数时，就会发生这种情况。每隔几个月重新校准一次传感器可以解决问题，但这可能既昂贵又耗时，尤其是当传感器埋在混凝土中或永久嵌入结构中时。

光纤布拉格光栅是一种蚀刻在光纤电缆中的传感器。此动画显示了基本工作原理。在某一温度下（例如 20 摄氏度），光栅允许除窄带（此示例中为绿光）之外的所有波长通过光纤。在另一温度下（例如 25 摄氏度），光栅允许除不同波段（此示例中为红光）之外的所有波长通过。图片来源：Kristen Dill/NIST

图片来源：Kristen Dill/NIST

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这项研究的作者 Zeeshan Ahmed 表示，这也为科学家提供了另一种选择，否则他们可能不得不花费时间和金钱为他们的应用开发一种全新的技术，但如果一种更便宜的现成传感器可以完成这项工作，他们就不必这样做了。

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图片来源：Jennifer Lauren Lee/NIST

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