长周期光纤光栅的大范围波长调谐与温度补偿

分别采用丙烯酸类聚全物与硅树脂材料实现了长周期光纤光栅（LPFG）的大范围波长调谐与温度补偿。当温度从0-100℃变化时，对于表面涂覆丙烯酸类聚合物的LPFG，波长调谐范围增大至60nm；而对于涂覆硅树脂 LPFG，同样的温度变化波长漂移则被抑制在0.6nm这内。前者提供一种大范围波长调谐带阻滤波器或高灵敏度温度传感器的思路；后者可考虑进一步改进后用作温度补偿的滤波器、波分解复用器或应变传感器。     

光纤光栅调谐技术分析

本文介绍了光纤光栅调谐原理,分析了各种调谐技术的基本特性(调谐范围、线性、啁啾性、可控性等等),旨在探索最有效的调谐方案.     

基于光纤光栅的可调谐光纤激光器

利用光纤光栅作为调谐装置研制了可调谐的光纤激光器 . 调谐装置简单, 性能稳定, 激光器输出波长在17 nm范围内连续可调, 输出功率大于1 mW,激光谱线线宽小于0.1 nm.     

光纤光栅温度补偿技术研究

光纤光栅同时敏感温度和应变。因此,在测量与应变相关的物理量时,需要补偿温度的影响。本文综述目前用于温度补偿的算法。这些算法包括需要建立输入输出解析表达式的回归分析法和不需要建立解析表达式的机器学习法。这些方法都可以实现温度补偿,但是,相比之下,机器学习法更为灵活,方便,在光纤传感领域具有一定的应用前景。     

光纤光栅应变传感器的温度补偿

为建立经过钢套筒封装后的光纤光栅应变传感器的温度补偿方法,从封装传感器的微观结构出发,利用光栅与封装套筒在界面上力学作用机理推导出封装传感器的波长变化与环境温度、应变变化值之间的关系式.给出了应变传感器进行应变测量时的温度补偿公式与工程实施方案.室内的标准实验证明:对于封装的应变传感器进行应变测量时,采用建立的温度补偿公式与实施方案能够正确剔除温度影响,得到真实的应变值,如果采用传统的裸光栅温度补偿方法在温度变化幅度较大情况下将导致严重的系统测量误差.     

具有温度补偿的光纤光栅压力传感器

为了实现高压测量时的温度交叉敏感问题,提出一种基于自由弹性变形体的光纤光栅压力传感器结构及光纤光栅传感信号的自解调方法。与传统光纤光栅传感器中传感单元与解调单元相互分离的结构不同,该文提出的光纤光栅压力传感器系统利用一对匹配的光纤光栅和一个简单的等腰三角形悬臂梁结构,实现了传感解调的合而为一,解决了光纤光栅传感器的交叉敏感和信号啁啾的问题。仿真与初步的试验结果表明,在高达100M Pa的压力范围内,测量灵敏度为8.5 pm/M Pa。     

一种实用型光纤光栅复用检测系统

本文报导了一种实用型光纤光栅复用传感系统．该系统利用可调谐光栅反射解调的原理，其波长分辨率达到0.01nm，对应测量的应变分辨率为8．27με．实用结果和理论值相吻合。     

窄线宽光纤激光器温度调谐研究

通过研究热调谐与窄线宽光纤激光器波长的变化关系,实验发现光纤激光器的输出激光波长随温度连续变化,输出功率略有波动,从光谱仪上没有观察到跳模现象。跟踪几个温度点观察测量的自外差谱线,发现谱线的3dB带宽的变化小于1kHz,以光纤光栅标准具为主要选模器件构成的光纤激光器显示出了优良的光谱性能以及波长稳定性。     

相似模拟实验中光纤光栅传感测试的温度补偿

为了提高光纤光栅的测试水平，研究了相似模拟实验中光纤光栅传感测试的温度补偿方法。采用了不受力温度补偿法。将温度补偿光栅埋设于模型外的相似材料模块中。模型开采过程中模块仅感受温度的变化，不受任何外力；模型内的测试光栅同时感受温度和应变的变化。实验表明，在外界温度变化的情况下，温度的影响作用明显，因此，剔除温度的影响很有必要。使用不受力法可以消除温度的影响，解决了相似模拟实验中光栅测试的交叉敏感问题，提高了测试的精度。     

可调谐48 nm弯致应变光纤光栅

为了满足光纤通信和光纤传感对大范围波长调谐的迫切需要,该文对弯致应变光纤光栅波长调谐的公式进行了推导,给出了解析表达式,并研制了弯致应变光纤光栅波长调谐的实验装置,实现了高达48nm的波长调谐范围。在波长调谐过程中,3dB带宽展宽约为0.1nm;在误差允许范围内,波长调谐的实验值与解析表达式得出的理论曲线相吻合。     

光纤光栅技术的研究进展

介绍了光纤光栅的分类和写入方法,在此基础上对近年来光纤光栅的应用进展进行了分析,并对其今后的发展方向提出了展望。     

光纤Bragg光栅的制作及其应用

光纤Bragg光栅是一种新型的光无源器件,伴随着制作技术的成熟,已成为当今的研究热点问题。根据学校对光纤Bragg光栅所开展的研究,该文介绍了光纤Bragg光栅的制作方法、在光纤激光器中的应用以及光纤Bragg光栅传感器测重实验。指出高校应紧紧围绕科技前沿研究开设实验,以达到开阔学生视野,培养社会急需高科技人才的目的。     

The Analysis and Research of Chirped Bragg Fiber Grating Theory on Dispersion Compensation

Based on the general theory of linear Chirped Bragg fiber grating, this paper discusses some parameters including different chirped values and quasi-gauss coupling function relating with the reflectivity coefficient dispersion compensation. The result shows that selecting larger chirped value and appropriate qusi-guass coupling function can improve the dispersion compensation while ensuring high reflectivity. The concept of “figure of merit“ in the microwave field is introduced to quantize the equalizing power of the dispersion compensator.     

Chirped Bragg 光纤光栅色散补偿研究

分析ＣｈｉｒｐｅｄＢｒａｇｇ光纤光栅的色散特性，并作一定性分析．利用耦合模方程导出ＣｈｉｒｐｅｄＢｒａｇｇ光纤光栅的反射率方程，从而推导出ＣｈｉｒｐｅｄＢｒａｇｇ光纤光栅的色散计算公式，并用数值分析画出它们的响应曲线．     

光纤Bragg光栅传感器温度和应变的双参量同时测量

分析光纤Bragg光栅传感器的温度应变交叉敏感机制，利用光栅对实现了温度和应变的双参量同时测量，有效的消除了交叉敏感对FBG型传感器测量精度的影响．     

布拉格光纤光栅光谱方法测量简支梁的垂向小位移

分析简支梁的变形特点和FBG的衍射原理，提出通过FBG布拉格波长漂移量测量简支梁的垂向小位移的方法．理论分析了传感原理，并在不同的变形位移条件下测量了FBG中心反射波长的漂移量，验证了理论推导的正确性．理论推导和试验数据均表明，该方法的测量精度与FBG的有效折射率、空间周期和梁的厚度成正比；与梁跨度的二次方成反比；量程则相反．     

光纤布拉格光栅传感器的一种波长解调方法

光纤布拉格光栅（FBG）经过中心波长解调,可实现对应变、温度等物理量的高精度传感检测．在光纤光栅传感中,如何检测中心波长的微小移位是传感解调的核心问题．为此,文中介绍了一种基于互相关原理的FBG中心波长解调方法．FBG的初始光谱和被调制后的受扰光谱形状相似,只是中心波长产生了漂移,通过对初始光谱与受扰光谱互相关值的解算,即可解调出中心波长的位移量．将实验结果与自相关法、功率加权法和最小二乘法等波长解调方法进行了对比,结果表明互相关方法可以有效地进行中心波长解调．     

光纤光栅医疗多点温度监测系统的研究

热疗是一种新型治癌方法,其关键是组织内温度的测量。本文针对医疗行业的需要和热疗特点,采用先进的光纤传感技术研制开发了新型光纤光栅医疗多点温度监测系统,该传感系统包括光纤光栅医用温度传感器和光纤光栅多点温度监测仪,可对热疗过程中人体组织温度进行实时监测。测试结果表明该系统具有精度高、分辨率高、可靠性高、抗电磁干扰、传感器体积小等优点。