光纤传感器光源温度特性研究

光纤传感器光源温度特性研究周伟明，丁洪斌，戚兵，王艺（物理系）关键词温度控制；稳定性；半导体制冷；光纤器件分类号：ＴＨ７４１．１光纤压力传感器是一种新型压力传感器，这种传感器在石油、化工等领域具有广泛的应用前景￣［１］．该传感器的发射机是以中心波长为...     

浮子式光纤液位传感器的液位测量

本文向大家介绍一种新型液位传感器——浮子式光纤液位传感器的传感原理及液位测量过程,同时对测量信号的处理作了详细的分析。     

轮辅式光纤光栅压力传感器的研制

本文报导了一种工程上可实际应用的新颖的光纤光栅压力传感器．该传感器把轮辐式结构和光纤光栅相结合,将光纤光栅粘贴于其中一片轮辐之上,室温下,在0～30kN的压力变化范围内,光纤光栅中心反射波长的变化与压力成良好的线性关系,线性度高达0．9998,灵敏度为0．02843nm／kN．研究结果表明,本传感系统具有结构简单、操作方便、精度高、滞后小、重复性好、结构高度小、重量轻等优点．     

光纤悬臂梁式振动传感器的研究

研究了一种新型光纤悬臂梁式振动传感器,这种传感器的光纤悬臂梁带有光纤微准直透镜,提高了光路的光耦合效率,而且,传感器的接收探头采用了“双光路差分结构”,从而大大提高了传感器灵敏度,同时也增强了抗干扰能力。通过实验测试研究了传感器对压电陶瓷激振的响应特性,证实了该传感器对振动测试的能力。 (将发表在《西安理工大学学报》2001 Vol.17 No.2)     

光纤气体传感器光源温控问题的研究

光谱吸收型光纤气体传感器中,利用气体分子的吸收光谱,采用分布反馈式半导体激光器(DFB LD)作为光源,使光源输出中心波长精确对准气体的吸收峰,从而来检测出气体的浓度.而要使测量准确,光源的温控非常重要.提出了一种光源两级温控的思想:外壳温控和结温控制,并设计了温控电路,温控实验证明了两级温控的有效性.     

再入式无源环形谐振腔光纤角速度传感器

为研制高灵敏度且环长度更短的光纤角速度传感器 (FORS) ,对采用低相干长度光源、无源环形谐振腔以及高性能反射镜的新型再入式光纤角速度传感器 (RPR- FORS)进行了理论分析与实验研究。分析了无源环形谐振腔中定向耦合器的透过率、环形谐振腔的透过率与测量灵敏度的关系。通过采用机械方式改变反射系数的方法验证了反射镜在RPR- FORS中的作用 ;进行了相位调制器插入环形谐振腔内与插入环形谐振腔和反射镜之间的对比实验 ,证明了两种调制方式具有相同的效果。同时在初步实验中获得了角速度敏感信号。这种 RPR- FORS为集成化的角速度传感器奠定了理论和实验基础     

用于光纤传感网的窄线宽多波长光纤光源研究

窄线宽多波长光纤光源是光纤传感系统中的重要光源,可同时为多路复用技术中的传感器阵列提供所需的多个工作波长．为此对多波长光纤光源的稳态输出进行了数值模拟,理论分析了未泵浦掺铒光纤长度对输出线宽的窄化作用．同时实验构建了一种带有单程反馈和线宽窄化机制的多波长光纤光源,测量分析了这2种机制以及激光腔输出耦合比对多波长输出结果的影响．实验实现功率谱不平坦度〈土3dB时,多波长个数可达27个,3dB线宽约0．06nm,波长在50GHz范围内整体连续可调．     

光纤传感器及其研究现状

光纤传感器是近几年来出现的集光学、电子学为一体的新型传感器。本文主要介绍了光纤传感器的结构、原理、特点以及目前的研究现状和发展方向。     

单压状态下保护层对埋置式光纤传感器的影响

由于光纤制造工艺的因素,埋置式光纤传感器的应变量测受到光纤构造的影响,该文主要分析保护层对测量精度的影响。由于光纤保护层材料的特殊力学性质,采用理论分析具有诸多的局限性,且分析结果难以应用于大应变区间,该文将模型在理想化的假设条件下,采用有限元数值计算方法(FEM)进行分析,并且将数值计算结果和实验结果相比较。结果表明两者吻合得较好,证实保护层对大范围应变影响较大,影响系数在被测量材料的应变的变化全过程可以确定。     

利用光纤耦合衰荡对光纤压力传感器的研究

本文报道基于光纤耦合衰荡系统的光纤压力传感器.从衰荡信号基线的稳定性、光纤传输损耗和光纤折射率三个方面探讨了传感器的基本特征.根据传感器探头压力相应行为给出传感器总体表现.传感器的压力相应范围在0-9.8×106Pa之间.另外,探讨了传感器的线性响应、测量的可重复性、探测灵敏度和动态测量范围.     

一种机器人光纤传感器光路设计的一般方法

通过实例分析,提出一种机器人光纤传感器光路设计的一般方法。提炼出普通光纤传感器的光路类型和基本光路,进而由基本光路出发,构建各类机器人光纤传感器光路。     

分布式光纤传感器在管道泄漏监测中的应用

提出了一种利用分布式光纤传感器对输送管道泄漏进行实时监测的技术．输送管道发生泄漏、管道附近的机械施工和人为破坏等事件产生的振动、压力或温度变化信号作用于光纤时，光波在光纤中传输时产生的损耗具有不同的信号特征．分布式光纤传感器可以同时获取损耗的空间分布及其随时间的变化．在入射端利用光时域反射技术和在输出端利用光功率检测，可实现光纤上各点静态与动态损耗的测量和定位．计算机通过对数据进行分析和融合，根据信号特征判断并淮确定位管道泄漏等事件的发生，提高压力管道的监测水平．     

分布式光纤压力传感器的光信号处理

在分析了来自传感光纤的微弱光信号的特点后，提出了一种带有声光调制器和偏振分光镜的马赫一泽德尔干涉仪来实现两正交偏振模的外差干涉。这种方法不仅消除了光源波动和背景光的影响，而且减小了信号处理中的损耗，提高了信噪比，得到了较高的测量精度。实验结果与理论分析得到较好的符合。     

具有防烧蚀功能的球端面光纤的实验研究

用射线理论对半导体激光器与球端面光纤耦合光路作了计算和分析.对大功率半导体激光器与三种不同直径球端面光纤耦合界面的防烧蚀进行了实验研究.实验结果表明,大功率半导体激光器对光纤的烧蚀主要集中在粘接剂区,且大直径的球端面光纤能有效地减小烧蚀对系统耦合效率的影响.     

光纤裂缝传感器中裂缝宽度与光纤损耗关系分析

为了从理论上获得光纤裂缝传感器的性能。简化传感器的设计，用光射线理论分析了多模光纤的弯曲损耗，获得了混凝土裂缝宽度与光功率损耗之间的关系。并编程计算了传感器的裂缝宽度与光纤损耗的关系，光纤与裂缝的夹角对传感器性能的影响，以及改变光纤的数值孔径对传感器性能的影响．理论分析结果与实验结果吻合。     

掺铒光纤激光器线宽压缩技术的研究

研究掺铒光纤激光器上实现的超窄线宽单模激光输出. 对复合环形腔压缩激光线宽的原理进行了理论分析,讨论了有源复合环形腔参数对激光理论极限线宽产生的影响,并对影响激光线宽的关键参数进行了实验验证,获得了稳定的单纵模激光输出,其线宽小于100Hz,输出最大功率可达2.779mW.     

光纤变压器绕组温度在线检测系统

针对变压器内绕组易发热的情况,研制了一种新型的光纤式温度在线检测系统。该系统基于光纤Bragg光栅传感原理,对接收到的光信号进行解调,实现对变压器绕组上易发热点进行实时在线监测。光纤光栅测温系统具有抗电磁干扰能力强、体积小、耐腐蚀、绝缘性能强等优点,对变压器整体的智能化测试有重要意义。     

光纤复合材料用光纤涂料性能研究

从复合材料对光纤涂料要求出发,对几种光纤涂料进行了讨论,并测试了采用有机硅改性聚酰亚胺和聚砜改性环氧树脂作为光纤涂料的光纤复合材料的弯曲性能的变化。     

近场光学中的光纤探针技术及其在纳米生物领域的应用

该文讨论了近场光学的基本原理和非辐射场探测分辨率,并着重研究了近场扫描光纤探针的辐射机理及其在纳米生物领域的应用.