取样光纤Bragg光栅的理论分析

根据Turan Erdogan耦合模理论,从普通单模光纤Bragg光栅的耦合模方程出发,推导了前向基模与后向基模的幅度、均匀光栅反射率及传输矩阵的表达式,并且为了方便传输矩阵的推导,在边界条件的处理上采用了与一般文献不同的方法.在此基础上用传输矩阵法对取样均匀光纤Bragg光栅进行了理论分析,并依据此方法对取样光栅的反射谱进行了数值仿真,通过对仿真结果的比较,总结了"净光栅"长度、占空比T、取样周期p等参数对取样光栅反射谱特性的影响.     

变迹啁啾Bragg光纤光栅的响应特性数值计算

该文对各种变迹与线性啁啾Ｂｒａｇｇ光纤光栅的响应特性进行了数值计算。分析了变迹函数、啁啾系数、折射率变化量以及光栅长度对反射带宽、最大反射率的影响。特例中给出了长度为１４０ｍｍ,啁啾系数为０．０４８ｎｍ／ｃｍ的各种变迹与线性啁啾Ｂｒａｇｇ光纤光栅的响应特性数值计算结果。     

相移光栅特性分析

用传输矩阵法从理论上分析计算了相移光栅的反射谱特性。讨论了各光栅参量变化对反射光谱的影响规律。通过数值分析，得出结论：采用合适的光栅参数可以获得反射率高，通带宽及旁瓣干扰小的相移光栅。     

变迹啁啾Bragg光纤光栅色散补偿特性的数值研究

对各种变迹与线性啁啾Bragg光纤光栅的色散特性作了数值分析,构造了各种变迹函数,进行了比较研究了变迹函数,啁啾函数,折射率变化量以及光栅长度对色散补偿带宽,时延特性以及色散补偿量的影响。     

矩形取样Bragg光纤光栅研究

利用傅立叶变换的方法，对矩形取样Bragg光纤光栅的谱特性进行了分析，将其结论与耦合模理论的结果进行了比较和研究，在反射率较低时两的结论是一致的．另外，经推导发现，取样光纤光栅的反射峰间隔Δλ不只和光栅周期p有关，而且与取样率T关系密切．该结论在实验上得到了证实．     

取样光纤光栅的理论分析及其写入技术

运用傅立叶分析与均匀光纤光栅耦合模理论的结果,对取样光纤光栅的光谱特性进行了理论研究, 得到取样光纤光栅反射峰包络、反射峰间隔和反射峰数量的理论计算公式．介绍了取样光纤光栅的实验写入方法,并且进行了实验写入,得到的结果与理论分析结果一致．     

线性啁啾变迹及均匀光纤光栅的反射谱分析

该文从理论上研究了线性啁啾变迹光纤光栅及均匀光纤光栅的反射谱，经分析发现，高斯分布的耦合系数具有平滑反射谱，消除旁瓣的作用，啁啾系数的增大使得光栅的反射谱明显变宽，最大反射率降低，利用这个规律，可选择恰当的参量，制作出符合工程要求的光纤光栅，同时也发现均匀“弱”光纤光栅的反射谱具有sa(x)函数的分布特性，在此基础上提出用“弱”光纤光栅做匹配光滤波器的设想。     

线性啁啾光栅的特性分析及仿真

介绍了基于耦合模方程计算光纤光栅反射率和时延的方法,利用传输矩阵法分析了线性啁啾光栅的特性,应用该方法对不同啁啾量、不同折变量、不同长度、不同周期下线性啁啾光栅的反射谱和时延特性进行了数值仿真,得出了光栅参量对线性啁啾光栅特性的影响规律。该理论的研究为以后制作和应用线性啁啾光栅提供一定的参考。     

基于耦合模理论均匀光纤光栅光谱仿真研究

文章利用耦合模理论对均匀光纤光栅光谱进行了仿真研究,绘制出不同参数下的反射光谱特性曲线,讨论了不同参数对光纤光栅频率选择特性和反射特性的影响,仿真研究结果表明:均匀光纤光栅的反射光谱带宽与折射率调制深度近似成线性关系.反射谱带宽与光栅长度成近似的反比例关系.     

抽样光纤光栅切趾研究

本详细研究了抽样光纤光栅的各种切趾技术，首先采用傅氏变换的方法对其进行定性描述，后采用耦合模理论进行较严格的计算，利用传输矩阵的方法对抽样光栅各种切趾进行计算机数值模拟，得到了不同切趾条件下的反射谱，为抽样光纤光栅的优化设计提供了理论依据。     

光纤光栅传感器及其在结构健康监测中的应用

依据结构健康监测的基本概念,阐述了光纤光栅的构造和传感原理,列举了采用光纤光栅封装传感器的三种工艺,介绍光纤光栅传感网络系统原理以及光纤光栅传感器发展历程和在健康监测中的应用。     

全光纤激光器中光栅作为腔镜的特点研究

选用介质膜作谐振腔镜,光纤激光器就缺乏有效的选频机制,使得输出激光线宽较宽,纵模频率和输出功率不够稳定;而光纤光栅作为激光器的谐振腔镜,可以得到稳定的窄线宽激光输出.通过对光纤光栅的形成机理和布拉格光栅选频原理分析,得到双布拉格光纤光栅线型谐振腔的理论.光纤光栅谐振腔的长度与光纤光栅中心波长满足S=(2m-1)λmax...     

光纤Bragg光栅在结构健康监测中的实验研究

利用光纤Bragg光栅检测精度高、稳定性好、可集成网络系统等优点，以平板结构为研究对象，建立了平板的有限元理论模型和实体模型，并得到了平板受力的应力分布图，确定了光纤Bragg光栅在平板上粘贴的位置．并用光纤Bragg光栅和电阻应变片检测了平板在相同荷载作用下不同位置的应变响应特性．实验表明，光纤Bragg光栅可非常灵敏地感应微小应变．     

基于光纤光栅传感器的变压器储油柜油位计研究

常规电力变压器储油柜油位采用电信号传感器进行监测,传感器信号易受变压器高电压、大电流等复杂电磁环境的干扰,针对上述不足,研究了一种基于光纤光栅传感器的变压器储油柜油位计,即光纤光栅油位计.该光纤光栅油位计主要由光纤光栅传感器和C型弹簧管组成,利用光纤光栅对应变的传感特性、液体压强与液位高度的关系实现储油柜油位的监测,是一种能有效提高变压器稳定运行的非电量监测方法.结果表明:光纤光栅油位计中心波长偏移量与储油柜油位变化呈良好的线性关系,线性拟合度均值为0.9996,灵敏度均值为4.7472 pm/dm,能够满足变压器储油柜油位的监测要求.     

基于光纤光栅的振动参数监测及信号处理系统

针对光纤光栅传感与其他传感技术相比,有其独特的优点,对光纤光栅传感器进行了理论分析,建立了通过测量光纤光栅传感元件的波长而得到振动参数的理论模型,介绍了测量信号处理系统的结构,作了光纤光栅传感器与加速度传感器的振动参数监测实验,并对实验结果进行了比较。结果表明,光纤光栅传感器的性能很好,可以用于低频振动结构的动态实时监测。     

基于光纤光栅传感器的混凝土梁应变检测

介绍了一种基于光纤光栅传感原理的光纤应变传感器和其测量混凝土内部应变的原理。采用GSYD-B型光纤光栅应变测量仪,利用FBG对混凝土内部应变进行了测量。通过加载条件下与应变片对比试验,验证了光栅传感器具有良好的可靠性。结果表明,这种新型光纤传感器显示了良好的传感性能,能够监测混凝土内部应变状态,发挥出成活率高、绝对值测量和寿命长等优势。     

光纤布拉格光栅传感复用模式发展方向

系统分析讨论光纤布拉格光栅传感复用模式,通过研究波分复用、时分复用及空分复用模式的发展历史和现状,抽象出典型结构,建立数学模型,并总结出工程应用概况;通过分析波分复用、时分复用及空分复用模式的技术瓶颈,找出复用模式的改进方式,即3种经典复用模式的联合复用和复用结构系统的改进。最后,通过总结光纤光栅传感复用模式的发展,构建复用设计的体系结构。提出基于光纤布拉格光栅传感器实时数据提取的数字设计工程将是数字制造的一个重大科学前沿,提出光纤光栅传感复用模式的发展方向,即实现分布式传感系统、构建大规模传感网络和建立统一机理模型。     

桩基模型试验应变测试方法比较

桩身应变测试是桩基承载性能研究中的一项重要内容,是竖向荷载作用下桩身应力、轴力、侧摩阻力等荷载传递规律分析的基础.基于室内模型试验,采用常规的电阻应变片与光纤布拉格光栅（FBG）两种应变测试方法,对两组单桩在竖向荷载作用下的桩身应变特性做了完整的测试.对比分析试验结果表明：光纤布拉格光栅测得的应变数据具有较高的精度和稳定性,可以绘制更符合客观实际的桩身轴力和桩侧摩阻力曲线.     

光纤光栅传感器在土木工程结构健康监测中的应用

在土木工程领域，光纤智能检测方法是结构健康监测中一种新的方法。本文首先系统阐述了光纤光栅传感器的独特优点，然后，对光纤光栅传感器的结构和工作原理进行详细介绍,回顾了目前光纤光栅传感器在国际上和国内用于健康监测研究和应用的现状，及其光纤健康监测系统的构成、信号处理、安装等方面问题；最后，展望了光纤光栅传感器在结构健康监测领域中的前景。