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基于叠栅的Bragg光纤光栅综合方法的研究 预览
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作者 张宝荣 黄震 张玉唯 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期699-703,共5页
提出一种新的光纤光栅综合方法,将Bragg光纤光栅的层剥离综合算法与光纤叠栅理论结合起来,层剥离综合算法根据需要的反射谱计算出光纤光栅的折射率分布,用多个带切趾函数的光纤叠栅来拟合这个折射率分布,通过改变各叠栅中的相关参数,可... 提出一种新的光纤光栅综合方法,将Bragg光纤光栅的层剥离综合算法与光纤叠栅理论结合起来,层剥离综合算法根据需要的反射谱计算出光纤光栅的折射率分布,用多个带切趾函数的光纤叠栅来拟合这个折射率分布,通过改变各叠栅中的相关参数,可以得到适合需要的反射谱,相对误差一般小于4.0%。该方法具有简单、快速、易于实现的特点。 展开更多
关键词 BRAGG光纤光栅 光栅综合 层剥离算法 光栅叠栅
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基于光纤布拉格光栅拉锥的带宽可调微光纤马赫-曾德尔干涉仪
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作者 耿健 朱晓军 +4 位作者 章国安 徐晨 季彦呈 金丽 曹娟 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期119-126,共8页
提出了一种基于光纤布拉格光栅(FBG)拉锥的带宽可调的微光纤马赫-曾德尔干涉仪(MZI),该微光纤MZI的两端为关于中心束腰光纤对称的锥形微啁啾长周期光栅(CLPG)。对拉锥后的光栅周期及折射率分布进行了建模及仿真。折射率测试结果表明,MZ... 提出了一种基于光纤布拉格光栅(FBG)拉锥的带宽可调的微光纤马赫-曾德尔干涉仪(MZI),该微光纤MZI的两端为关于中心束腰光纤对称的锥形微啁啾长周期光栅(CLPG)。对拉锥后的光栅周期及折射率分布进行了建模及仿真。折射率测试结果表明,MZI透射光谱带宽的倒数与氯化钠(NaCl)溶液折射率呈线性关系,通过改变NaCl溶液折射率可以调谐透射光谱带宽。对透射光谱1550 nm处的带宽进行了测量,得到折射率调谐带宽的精度为0.64318 nm-1·RIU-1。 展开更多
关键词 光纤光学 微光纤光栅 拉锥光纤 光纤布拉格光栅 马赫-曾德尔干涉仪
蓝宝石光纤及其高温传感器 预览
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作者 庞拂飞 王之凤 +3 位作者 刘奂奂 马章微 陈振宜 王廷云 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期42-53,共12页
单晶蓝宝石光纤具有热稳定性好、机械性能强、化学性能稳定等优点,在高温、高压等恶劣环境中的应用受到广泛关注.介绍了单晶蓝宝石光纤的制备方法、基本特性及高温传输特性.重点讨论了目前基于单晶蓝宝石光纤制备的高温传感器件,包括法... 单晶蓝宝石光纤具有热稳定性好、机械性能强、化学性能稳定等优点,在高温、高压等恶劣环境中的应用受到广泛关注.介绍了单晶蓝宝石光纤的制备方法、基本特性及高温传输特性.重点讨论了目前基于单晶蓝宝石光纤制备的高温传感器件,包括法布里-珀罗干涉仪、布拉格光栅、以及迈克尔逊干涉仪,并分析了这些传感器的制备方法和工作原理.最后针对单晶蓝宝石光纤与传统单模光纤难兼容的问题,介绍了蓝宝石衍生光纤的制备及其传感器的最新进展,并展望了未来蓝宝石光纤的发展方向. 展开更多
关键词 蓝宝石光纤 光纤传感器 布拉格光栅 法布里-珀罗干涉仪 迈克尔逊干涉仪 蓝宝石衍生光纤
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智能碳纤维板嵌入式加固矩形截面钢筋混凝土梁试验研究 被引量:1
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作者 邓朗妮 罗日生 +2 位作者 钱香国 马晋超 黄晓霞 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2019年第3期92-97,共6页
将碳纤维增强复合材料(CFRP)与光纤光栅(OFBG)的传感特性结合,研制出智能碳纤维(CFRP-OFBG)板。共对6根梁进行试验,其中5根为CFRP-OFBG板嵌入式加固矩形截面钢筋混凝土梁,1根未加固矩形截面钢筋混凝土梁作为对比,通过试验监测CFRP-OFBG... 将碳纤维增强复合材料(CFRP)与光纤光栅(OFBG)的传感特性结合,研制出智能碳纤维(CFRP-OFBG)板。共对6根梁进行试验,其中5根为CFRP-OFBG板嵌入式加固矩形截面钢筋混凝土梁,1根未加固矩形截面钢筋混凝土梁作为对比,通过试验监测CFRP-OFBG板的中心波长变化来推算出CFRP-OFBG板的应变值,并将CFRP-OFBG板的中心波长变化与同一位置处CFRP-OFBG板的应变值进行绘图分析。结果表明:CFRP-OFBG板的中心波长变化与同一位置处CFRP-OFBG板的应变值呈现出良好的线性关系,且拟合得到的CFRP-OFBG板灵敏度系数约为1.2pm/με,与CFRP-OFBG板的应变传感灵敏度1.281pm/με吻合良好,为结构健康监测和结构可靠性分析提供了一种方法。 展开更多
关键词 碳纤维复合材料 光纤光栅 智能碳纤维板 嵌入式加固 波长 应变
扭转梁式双光纤Bragg光栅加速度传感器的设计与有限元分析 预览
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作者 王海林 刘爱莲 +3 位作者 姚敏 赵振刚 杨秀梅 李川 《化工自动化及仪表》 CAS 2019年第5期389-393,405共6页
设计一种新型扭转梁式双光纤Bragg光栅加速度传感器,该传感器由扭转梁、扭转圆盘、质量块和光纤Bragg光栅组成,质量块受力带动扭转梁发生扭转变形,扭转圆盘将扭转梁的扭转变形放大到光纤光栅,通过检测光纤Bragg光栅中心波长的变化量即... 设计一种新型扭转梁式双光纤Bragg光栅加速度传感器,该传感器由扭转梁、扭转圆盘、质量块和光纤Bragg光栅组成,质量块受力带动扭转梁发生扭转变形,扭转圆盘将扭转梁的扭转变形放大到光纤光栅,通过检测光纤Bragg光栅中心波长的变化量即可检测出被测加速度信号。对已知传感器模型进行有限元分析,根据分析结果进行优化设计,确定最优方案。仿真结果显示:该传感器的固有频率为872.99Hz,灵敏度为16.118pm/(m/s^2)。该传感器克服了传统梁式光纤光栅传感器固有频率与灵敏度相互矛盾的现象,即在一定固有频率的基础上,可以通过增大扭转圆盘半径来放大传感器的灵敏度,因此该传感器可以实现对较高频率加速度信号的检测。 展开更多
关键词 加速度传感器 加速度信号检测 高频率 光纤BRAGG光栅 波分复用技术 分布式测量 扭转梁 灵敏度
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铝合金疲劳裂纹分布式光纤监测与扩展预测方法 预览
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作者 郑丁午 曾捷 +2 位作者 夏裕斌 顾欣 于惠勇 《压电与声光》 CAS 北大核心 2019年第5期740-746,共7页
针对典型航空航天器金属结构易产生疲劳裂纹损伤等问题,该文提出了一种基于光纤Bragg光栅(FBG)传感器的典型单边缺口铝合金试件疲劳裂纹监测与扩展预测方法。借助有限元仿真法,数值模拟得到单边缺口试件不同长度疲劳裂纹裂尖附近应变场... 针对典型航空航天器金属结构易产生疲劳裂纹损伤等问题,该文提出了一种基于光纤Bragg光栅(FBG)传感器的典型单边缺口铝合金试件疲劳裂纹监测与扩展预测方法。借助有限元仿真法,数值模拟得到单边缺口试件不同长度疲劳裂纹裂尖附近应变场分布特征,给出了FBG传感器优化布局形式。通过疲劳加载试验,获得FBG传感器中心波长偏移量随疲劳裂纹扩展响应特性,建立了中心波长偏移量与裂纹长度关系的预测模型。根据不同位置FBG传感器中心波长-应变响应特征,辨识疲劳裂纹所在区域。在此基础上,依据中心波长偏移量与裂纹长度关系模型,实现针对5种不同裂纹扩展长度的有效预测,平均误差为1.6 mm。研究表明,该文所提方法具有非视觉测量和实时性好等优点,能为实现航空航天结构健康监测与剩余寿命评估提供有力依据。 展开更多
关键词 光纤BRAGG光栅 传感器优化布局 疲劳裂纹 扩展预测
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基于新型温补结构光纤光栅型压力传感器的研制 被引量:1
7
作者 代志国 高侃 +4 位作者 张俊 张文华 贾翔云 郭振 吴昺炎 《光纤与电缆及其应用技术》 2019年第1期12-16,共5页
为了对光纤水听器阵列的水下阵型进行实时探测,特别是光纤水听器的水深数据的探测,设计了一种具有新型温度补偿结构的光纤布拉格光栅压力传感器。传统的光纤光栅压力传感器采用双光栅进行温度补偿,因其结构的原因,测量压力的光纤光栅的... 为了对光纤水听器阵列的水下阵型进行实时探测,特别是光纤水听器的水深数据的探测,设计了一种具有新型温度补偿结构的光纤布拉格光栅压力传感器。传统的光纤光栅压力传感器采用双光栅进行温度补偿,因其结构的原因,测量压力的光纤光栅的温度灵敏度系数往往较大,从而在测量压力的过程中引入较大的误差。该具有新型温度补偿结构的光纤光栅压力传感器通过在测压光栅封装点的两侧采用具有不同线膨胀系数的金属材料,大大减小了测压光栅的温度灵敏度系数,从而降低温度对测压光栅压力测量所带来的影响。对该具有新型温度补偿结构的光纤光栅压力传感器的工作原理进行了分析,并对其进行了压力试验和温度试验。试验结果表明该量程为3 MPa的光纤光栅压力传感器的压力灵敏度系数为800 pm/MPa,液位灵敏度系数为8 pm/m,测压光栅的温度灵敏度系数仅为0.6 pm/℃,相较于未采用新型温补结构的情况,温度对于压力探测的影响降低了98%。 展开更多
关键词 光纤布拉格光栅(FBG) 压力传感 温度补偿结构 光栅封装
基于峰值匹配分布式估计算法的光纤布拉格光栅传感网络重叠光谱的波长解调 预览
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作者 陈静 林雅婷 +1 位作者 周清旭 江灏 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期79-86,共8页
针对有限光源带宽条件下光纤布拉格光栅传感网络重叠复用的解调瓶颈,提出基于峰值匹配分布式估计算法的波长解调方法,将光纤布拉格光栅传感网络重叠光谱的解调问题转化为函数优化问题,利用理论光谱与重叠光谱之间的差异构建优化模型,通... 针对有限光源带宽条件下光纤布拉格光栅传感网络重叠复用的解调瓶颈,提出基于峰值匹配分布式估计算法的波长解调方法,将光纤布拉格光栅传感网络重叠光谱的解调问题转化为函数优化问题,利用理论光谱与重叠光谱之间的差异构建优化模型,通过峰值匹配分布式估计算法对该优化模型进行求解得到各光纤布拉格光栅的传感值.分布式估计算法采用高斯混合模型构建描述光纤布拉格光栅传感网络的解空间概率分布,由概率模型采样产生新的种群个体,并引入峰值匹配算子消除光纤布拉格光栅峰值错配,通过反复进化最终得到最优解.采用该方法对不同规模数量的光纤布拉格光栅传感网络进行解调实验,结果表明该方法在大规模光纤布拉格光栅光谱完全重叠的情况下,平均误差可控制在10pm以内;与现有其他解调技术相比,其具有更高的解调精度,能够解决光纤布拉格光栅传感网络光谱在部分重叠甚至完全重叠情况下的波长解调问题,为提升光纤布拉格光栅传感网络复用数量提供了新的解调途径. 展开更多
关键词 信息光学 光纤传感器 分布式估计算法 光纤布拉格光栅 波分复用 波长解调
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基于单模-多模-单模拉锥结构的高灵敏度光纤布拉格光栅应变传感器
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作者 王洪海 彭思敏 +2 位作者 桂鑫 王昌佳 李政颖 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2019年第13期236-242,共7页
提出了一种基于单模-多模-单模拉锥结构的光纤布拉格光栅(FBG)传感器,该传感器能有效提高应变的检测灵敏度。多模光纤具有孔径大、易耦合、写制光栅较容易、可承受应变较大等优点,使光栅区域位于拉锥多模光纤处,则该多模拉锥光纤的光栅... 提出了一种基于单模-多模-单模拉锥结构的光纤布拉格光栅(FBG)传感器,该传感器能有效提高应变的检测灵敏度。多模光纤具有孔径大、易耦合、写制光栅较容易、可承受应变较大等优点,使光栅区域位于拉锥多模光纤处,则该多模拉锥光纤的光栅可使传感器获得更高的应变探测精度和灵敏度。通过控制多模光纤的拉伸长度,制作了多个不同锥度的传感器。先将一段长度为1.7cm的多模光纤对芯熔接在两段单模光纤中间,然后对多模光纤段分别进行长度为0.8,0.9,1.0cm的拉锥,在多模光纤锥区一侧写入长度为7mm的FBG。通过分析反射谱中谐振波长的变化来监测温度、应变的改变。实验结果表明,该传感器的应变检测范围为0~960με,应变灵敏度最高可达15.5pm/με,而温度灵敏度为10.5pm/℃,锥区半径越细则应变灵敏度提升越明显。由于应变灵敏度相对传统FBG有大幅提高,而温度传感特性保持不变,在没有温度补偿的情况下,温度引起的应变误差仅为0.677με/℃,降低了应变和温度之间的交叉敏感性。 展开更多
关键词 传感器 光纤布拉格光栅 多模光纤 拉锥 单模-多模-单模 应变灵敏度
畸变光谱下光纤布拉格光栅传感网络波长检测优化方法
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作者 江灏 周清旭 +1 位作者 陈静 缪希仁 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期84-93,共10页
针对光纤布拉格光栅(FBG)传感网络畸变光谱难以解调的问题,在超高斯光谱函数的基础上构造畸变光谱的理论函数,将畸变FBG传感网络光谱的解调问题转化为函数优化问题,提出了基于分布式估计算法的波长解调技术,并对已发生畸变的FBG传感网... 针对光纤布拉格光栅(FBG)传感网络畸变光谱难以解调的问题,在超高斯光谱函数的基础上构造畸变光谱的理论函数,将畸变FBG传感网络光谱的解调问题转化为函数优化问题,提出了基于分布式估计算法的波长解调技术,并对已发生畸变的FBG传感网络进行解调实验。结果表明:分布式估计算法解调算法不仅能够在光谱畸变情况下保持较高的解调精度,其平均误差控制在1 pm以内,而且能够对光谱畸变的程度作出定量估计。与传统峰值检测解调技术相比,该方法解决了FBG传感网络畸变光谱波长难以解调的问题,为延长FBG传感网络使用寿命提供了新的途径,对提升FBG传感网络可靠性具有重要意义。 展开更多
关键词 光纤光学 光纤布拉格光栅 畸变光谱 波长解调 分布式估计算法
基于光纤环形激光器的动态应变传感系统
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作者 毛黎明 陶传义 +4 位作者 顾子迪 张婧 成俊桦 江旭海 李娜 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期118-125,共8页
提出一种基于半导体光放大器的光纤环形激光器动态应变传感器系统。在此传感系统中,将基于半导体光放大器的光纤环形激光器结合光纤布拉格光栅作为光纤激光器的波长选择元件,用来探测外界的动态应变信号。激光腔的外部配置一个不可调谐... 提出一种基于半导体光放大器的光纤环形激光器动态应变传感器系统。在此传感系统中,将基于半导体光放大器的光纤环形激光器结合光纤布拉格光栅作为光纤激光器的波长选择元件,用来探测外界的动态应变信号。激光腔的外部配置一个不可调谐的光纤法布里-珀罗滤波器作为强度解调器,同时配置光纤带通滤波器,可实现多个光纤光栅反射信号分离输出的功能。实验结果表明,传感系统对动态应变信号有较好的响应,能够测量高达200 kHz的动态应变信号,具备解调MHz频率范围信号的能力,验证了复用解调的可行性。该系统具有结构简单、成本低等特点,可应用于结构健康监测中动态应变信号的检测。 展开更多
关键词 光纤光学 强度解调 动态应变 滤波器 光纤布拉格光栅
改进光纤光栅应变分布解调算法中优化目标函数的理论与方法 被引量:1
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作者 张伟 苏超乾 +3 位作者 张梅 雷小华 章鹏 陈伟民 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期171-178,共8页
分析了光纤布拉格光栅(FBG)反射光谱的获取方式,根据反射光谱的特征,提出了利用相关系数改进FBG应变分布解调算法中优化目标函数的理论方法。结合差分进化算法,对改进算法与传统算法的性能进行了对比仿真。仿真结果表明,传统算法仅适用... 分析了光纤布拉格光栅(FBG)反射光谱的获取方式,根据反射光谱的特征,提出了利用相关系数改进FBG应变分布解调算法中优化目标函数的理论方法。结合差分进化算法,对改进算法与传统算法的性能进行了对比仿真。仿真结果表明,传统算法仅适用于能获知FBG真实反射率的情况,而改进算法还适用于无法获知FBG真实反射率的情况,所提方法提升了FBG应变分布解调算法的实际应用能力。 展开更多
关键词 光纤光学 光纤布拉格光栅 非均匀应变分布 差分进化 解调
用于输电铁塔的光纤布拉格光栅倾斜传感器
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作者 陈剑 郭永兴 +1 位作者 朱方东 熊丽 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2019年第8期77-82,共6页
提出了一种基于嵌入式光纤光栅和碳纤维等强度梁的倾斜传感器。介绍了传感器的测量原理和制作方法,进行了全面的测试。研究结果表明,传感器在±30°量程内的倾斜测量灵敏度达到49.73pm/(°),精度可达0.101°,测量重复... 提出了一种基于嵌入式光纤光栅和碳纤维等强度梁的倾斜传感器。介绍了传感器的测量原理和制作方法,进行了全面的测试。研究结果表明,传感器在±30°量程内的倾斜测量灵敏度达到49.73pm/(°),精度可达0.101°,测量重复性误差仅为0.62%,测量函数的线性拟合度达到0.99992,且抗蠕变和温度补偿能力良好,能满足复杂的电力环境下开展长期倾斜监测的要求。 展开更多
关键词 光纤光学 光纤光栅 倾斜传感器 输电铁塔 倾斜监测
光纤光栅等应变梁低频温度——振动双参量传感器研究 预览
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作者 张立永 张伟超 杨喜海 《现代传输》 2019年第1期53-56,共4页
提出采用滤波分离方法的单光栅温度和振动双物理量测量方法。采用力场有限元分析方法设计等应变梁振动换能单元结构,结合光纤光栅应变敏感特性调制FBG中心波长获得振动载波光信号。
关键词 光纤传感 布拉格光栅 振动传感器
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薄壁圆环分布式光纤测力传感器的性能 被引量:1
15
作者 王德洋 朱鸿鹄 +2 位作者 朱泳 施斌 齐贺 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2019年第10期54-59,共6页
提出了一种基于分布式光纤应变感测的测力方法,开展了基于布拉格光纤光栅技术(FBG)和布里渊散射光时域分析技术(BOTDA)的薄壁圆环加载实验,详细阐述了分布式光纤传感器的原理、数据拟合及误差分析等问题。为了更进一步验证所提方法的可... 提出了一种基于分布式光纤应变感测的测力方法,开展了基于布拉格光纤光栅技术(FBG)和布里渊散射光时域分析技术(BOTDA)的薄壁圆环加载实验,详细阐述了分布式光纤传感器的原理、数据拟合及误差分析等问题。为了更进一步验证所提方法的可行性,实验中对FBG和BOTDA所获结果进行了对比分析。实验结果表明,通过BOTDA数据计算的作用力更加接近于实际测量值,证明了分布式光纤监测技术满足土工实验数据采集的精确性要求。 展开更多
关键词 光纤光学 光纤布拉格光栅 布里渊光时域分析技术 分布式监测 薄壁圆环 数据处理
基于特殊子环腔单纵模窄线宽掺铥光纤激光器
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作者 王雪 延凤平 韩文国 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1-5,共5页
提出并实验验证了一种稳定的单纵模窄线宽环形腔掺铥光纤激光器,通过使用特殊的子环腔和自制的光纤布拉格光栅,实现了稳定的单纵模激射和窄线宽输出。子环腔由3个互相连接的光耦合器组成,用来抑制密集的多纵模和跳模。采用自制的光纤布... 提出并实验验证了一种稳定的单纵模窄线宽环形腔掺铥光纤激光器,通过使用特殊的子环腔和自制的光纤布拉格光栅,实现了稳定的单纵模激射和窄线宽输出。子环腔由3个互相连接的光耦合器组成,用来抑制密集的多纵模和跳模。采用自制的光纤布拉格光栅,作为窄线宽波长滤波器,最终实现了稳定的单纵模激射。实验结果表明,该激光器在室温下可获得中心波长为1940.6 nm,光信噪比为60 dB的稳定信号输出。其频率噪声采用基于3×3光耦合器的自零差技术进行测量。当测量时间为0.05 s时,由频率噪声计算的线宽大约为8 kHz。 展开更多
关键词 激光器 掺铥光纤激光器 子环腔 单纵模 光纤布拉格光栅
用于轴瓦温度监测的无线耦合光纤布拉格光栅传感器
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作者 何为 张翠 +4 位作者 童杏林 邓承伟 刘访 陶渊 冒燕 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期110-117,共8页
十字头轴瓦的磨损是压缩机无法正常使用的重要原因之一,实时检测轴瓦处的温度进而来判断轴瓦的磨损情况是确保压缩机安全、高效生产的重要检测手段。针对石化行业复杂的工况环境,提出并设计制备了一种无线耦合光纤布拉格光栅传感器,并... 十字头轴瓦的磨损是压缩机无法正常使用的重要原因之一,实时检测轴瓦处的温度进而来判断轴瓦的磨损情况是确保压缩机安全、高效生产的重要检测手段。针对石化行业复杂的工况环境,提出并设计制备了一种无线耦合光纤布拉格光栅传感器,并用其进行光信号的空间传输以实现轴瓦处温度信号的提取。针对动态测量过程中产生的U型中心波长信号引起的解调温度差值过大的问题,利用插入损耗阈值,将一次动态运行过程中的温度改变量从4℃控制到0.1℃以内,提高了温度解调的准确度,实现了温度的无线监测。 展开更多
关键词 光纤光学 十字头轴瓦 光纤布拉格光栅 温度监测 准直器 无线传输
FBG细径形状传感器的应变传递和精度实验 预览
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作者 章亚男 范迪 +2 位作者 沈林勇 吴仲台 钱晋武 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1481-1491,共11页
细径形状传感器在医学上有多种潜在的应用,如乳腺肿瘤胸部穿刺针的定位、肠道内窥镜的形状显示、心脏血管导管的定位等,其形状重建和末端定位精度一直是研究者关心的主要问题之一。为了提高光纤光栅形状传感器的形状重建精度,本文研究... 细径形状传感器在医学上有多种潜在的应用,如乳腺肿瘤胸部穿刺针的定位、肠道内窥镜的形状显示、心脏血管导管的定位等,其形状重建和末端定位精度一直是研究者关心的主要问题之一。为了提高光纤光栅形状传感器的形状重建精度,本文研究了沿基材母线等间隔分布的FBG形状传感器的应变传递规律并对其进行实验验证。此形状传感器利用环氧树脂胶将FBG封装至镍钛合金丝表面,形成FBG形状传感器的基材-黏结层-光纤-黏结层的四层复合材料结构。根据光纤光栅传感器应变传递力学简化模型,推导出相应的平均应变传递率公式;分别研究光纤至基材中心距、黏结层长度、厚度和弹性模量对光纤光栅传感器平均应变传递率的影响。实验结果表明,封装后的光纤光栅传感器平均应变传递率在有效范围内随着基材长度的增加而增加,黏结层外径的增加对其影响不大,验证了理论模型的可用性。将应变传递率引入形状重建中,改进了FBG形状传感器的形状重建算法,末端相对定位精度由原来的3.5%提高到2.7%。 展开更多
关键词 光纤传感 光纤光栅 应变传递 形状重建
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基于线性啁啾光纤光栅点式横向应力传感研究
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作者 涂兴华 刁俊辉 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期752-758,共7页
线性啁啾光纤光栅受到横向应力作用时会产生轴向展宽.当作用线度即光纤光栅受力区域长度与光纤直径相当时,该展宽不能忽略。基于空间弹性力学受力分析,可得到其轴向展宽导致的相移。该光栅光谱中产生的透射峰位置与该相移的大小和位置有... 线性啁啾光纤光栅受到横向应力作用时会产生轴向展宽.当作用线度即光纤光栅受力区域长度与光纤直径相当时,该展宽不能忽略。基于空间弹性力学受力分析,可得到其轴向展宽导致的相移。该光栅光谱中产生的透射峰位置与该相移的大小和位置有关.同时,横向应力会导致双折射现象.综上所有因素,建立了利用斯托克斯参量(Stokes parameters)实现小线度作用区域即点式横向应变传感的理论模型。计算与实验结果表明:线性啁啾光纤光栅在点式横向应力条件下,应力大小在弹性限度范围内与Stokes-s1参量峰值呈线性变化关系。Stokes-s1参量谱峰波长与横向应力作用位置相对应,且与应力大小有关。通过分析透射谱的Stokes-s1参量,可实现对横向应力大小和位置的传感。 展开更多
关键词 光纤光学 斯托克斯参量 光纤布拉格光栅 横向应力 传感
粉尘质量浓度的光纤光栅传感测量技术 预览
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作者 丁云峰 郭永兴 +2 位作者 陈先锋 杨冰涛 熊丽 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期83-88,共6页
粉尘质量浓度是粉尘爆炸的关键因素,针对目前对本质安全、可实时监测预警的粉尘质量浓度测量技术的迫切需求,提出一种基于光纤光栅和光纤准直器的新型测量技术,在阐述其测量理论的基础上,搭建测量和实验装置实物。对200、300和400目这3... 粉尘质量浓度是粉尘爆炸的关键因素,针对目前对本质安全、可实时监测预警的粉尘质量浓度测量技术的迫切需求,提出一种基于光纤光栅和光纤准直器的新型测量技术,在阐述其测量理论的基础上,搭建测量和实验装置实物。对200、300和400目这3种粒径规格的小麦粉尘分别开展实验测量,结果表明:所提出的测量技术的光功率输出和粉尘质量浓度呈线性关系;并与标准的称重法得到的粉尘质量浓度开展对比,验证了光纤光栅测量技术的有效性。 展开更多
关键词 光纤光栅 光纤准直器 粉尘质量浓度检测 安全监测
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