机一系两项科研成果通过鉴定 “光纤微位移传感器”达到国际先进水平 “光纤传感器非相干实用光源”属国内首创

由我校机一系完成的两项科研成果最近通过技术鉴定。 这两项科研成果分别为原国家机械委科学技术发展规划项目“光纤微位移传感器”和湖北省科委项目“光纤传感器非相干实用光源”。是由机一系标准计量与质量工程教研室光纤传感技术及微机控制系统科研组承担并完成的。     

用补偿式光纤位移传感器测量钢丝的杨氏模量

采用补偿式光纤位移传感器测量钢丝的杨氏模量,由调制曲线拟合出直线方程,得到钢丝在加载情况下的微位移,算出实验结果.同反射式光纤位移传感和光杠杆法相比,本实验结果更准确.     

一种高精度光纤光栅位移传感器设计研究

本论文以光纤光栅传感理论及光纤光栅位移传感器为研究内容,结合导师科研项目,利用布拉格光栅特殊的结构特性,设计并研制出一种基于行星轮系的大量程高精度布拉格光栅位移传感器,并对新的光纤光栅位移传感器原理、测量灵敏度、量程进行了理论分析和实验研究。     

光纤传感器位移特性的研究与应用

从理论和实验的角度出发,分析了光纤传感器的位移特性,阐述了一种利用光纤传感器位移特性检测工件磨损度的方法;对传感器位移特性实验原理、实测数据、理论分析进行了研究,实现了工业生产中对易磨损工件磨损度检测的目的;证明了方案的可行性。     

上海光机所两国际合作项目通过验收

上海市科委对外科技交流中心委员会于近期组织专家,对中科院上海光机所承担的两项上海市国际合作项目进行了验收。这两项国际合作项目是瞿荣辉研究员负责的“微纳结构光纤器件及检测技术研究”项目、蔡海文研究员负责的“电力变压器局部放电检测光纤超声波传感器”项目。     

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)     

光纤圆度仪的研究

本文提出一种将反射式光纤微位移传感器用于圆度测量的方法。结合一参考光路,并利用微机进行数据采集和信号处理,这种传感器易受待测体材料类型和表面粗糙度的影响可被消除。     

双圈同轴式光纤位移传感器的输出特性

为了利用双圈同轴式光纤位移传感器准确测得旋转机械中滑动轴承的润滑膜厚度,分析了反射面形状以及润滑油折射率对双圈同轴式光纤位移传感器输出特性的影响.利用几何光学分析方法,建立了反射面为球面时的光纤传感器输出函数的数学模型,分析了润滑油折射率对光纤入射角的影响.结果表明:当传播介质的折射率大于1时,光纤最大入射角减小;当反射面曲率半径减小时,传感器的灵敏度会降低;与光线在空气中传播相比,传播介质为润滑油时,随着传播介质折射率的增大,传感器的灵敏度降低.因此,在利用双圈同轴位移传感器进行滑动轴承的润滑膜厚度监测时,必须对传感器进行重新标定.     

光栅式光纤位移、振动传感器的研究

本文建立了光栅式光纤位移、振动传感器的数学模型,并对这种传感器进行了实验研究。文中指出了提高这种传感器精度的方法。这种传感器适用于大型电机位移、振动的监测     

光纤式煤位传感器的研究

光纤式煤位传感器由压力位移传感器和光纤位移传感器组成。本文介绍了其工作原理及在煤炭领域的应用。     

光纤激光器自混合干涉微位移测量研究

研究了光纤激光器自混合干涉效应测量微位移的方法.为提高自混合干涉的微位移传感测量精度,将正弦相位调制方法引入光纤激光器自混合干涉测量.光纤激光器外腔中使用相位调制器调制自混合干涉信号.采用四象限积分技术解调外腔相位得到位移测量结果,与高精度微位移平台位移参数对比,验证传感测量方法的可行性.位移测量精度远优于半个波长.此方法对全光纤高精度位移传感应用有重要意义.     

正弦相位调制型光纤传感器的一种解调方案

正弦相位调制型光纤传感器以正弦相位调制的全光纤光路,采用电子电路解调方案实现了实时相位解调,该光纤传感器测量微小位移分辨率达nm量级,工作频率范围为0.1～300Hz,不但可测微小位移及振动,也具有对瞬态位移进行检测的独特性能.文中阐述了此光纤传感器的工作原理及实验结果。     

以随机壁微扰辐射损耗为基础的光纤传感器

以随机壁微扰辐射损耗为基础的光纤传感器林有义赵志敏吴平何真（南京航空航天大学１０００８３）将光纤用化学腐蚀处理，剥去光纤外层并在纤芯表面形成无规分布、大小不一的“微粒”，便可在光纤形成随机壁微扰区。依据随机壁微扰导致导模与辐射模的模转换引起功率损耗的...     

光纤光栅传感器的现状与发展

概述了近几年国内外在光纤传感器领域的研究热点－光纤Bragg光栅传感器的发展与现状,这种迅速发展的功能光纤传感元件具有其它种类的光纤传感器无可拟的优点,给出了光纤Bragg光栅的基本光学特性,光纤光栅的制作技术,光纤光栅传感器的工作原理,对温度和应变的灵敏度分析以及波长位移信号的解调技术等,最后描述了其前景和主要研究方向。     

宽范围光纤位移传感系统结构设计

研究了提高强度调制光纤位移传感器测量范围的方法,采用可控光源、组合式传感探头及程控测量放大信号处理等措施,提出了一套能有效扩大光纤位移传感器量程的综合方法及系统结构.     

微纳米光纤腐蚀动力学及其光学特性研究

本文利用氢氟酸腐蚀石英光纤的方法,制备出微纳米光纤,并通过实验及OptiFDTD软件研究微纳米光纤的光学特性。在实验中通过利用CCD与数据采集卡对氢氟酸腐蚀中的石英光纤进行实时监控来研究微纳米光纤的光功率损耗与直径的关系,发现微纳米光纤的光功率损耗与直径关系曲线大致符合玻尔兹曼函数模型。而通过OptiFDTD软件模拟微纳米光纤的波印廷矢量分布的结果,发现了随着微纳米光纤直径的减小,微纳米光纤的倏逝场会越来越大,而且当微纳米光纤直径与输入的光波波长相比拟时,光波几乎只沿着光纤的表面传播。实验结果表明微纳米光纤具有制备简单、尺寸小、倏逝场大等优良特性,在传感器等领域展示出诱人的应用前景。     

一种反射式光纤传感器的受光特性分析

对研制的一种新结构光纤传感器在精加工表面上的受光特性进行了理论分析和实验结果分析。研究结果表明,光纤测头两路输出信号之比能显著地减少光源发光强度波动及被测表面粗糙度对位移测量结果的影响,从而有利于提高抗干扰能力和测量精度。这是一种性能更为优越的非接触式位移传感器。     

提高远距离传输光纤传感器测量精度和稳定性的方法

当前光纤传感器研究的主攻方向是简化结构、降低成本、提高精度和稳定性,以便使光纤传感器从实验室研制阶段走向市场。作者研制了一种远距离传输的光强度调制型光纤位移传感器。这种传感器不仅具有光强度调制型结构简单、设计和制造方便、较高的灵敏度等优点,而且还充分发挥了光纤的传输     

MEMS新型光纤加速度传感器设计

由于微机械系统的广泛应用,微加速度传感器的设计日趋多元化,现给出一种光强调制型麦克尔逊微光纤加速度传感器,阐述了该种干涉型光纤加速度计的结构设计及工作原理,仅使用光纤进行传输,有效地避免了光纤各类形变造成的影响.     

反射式横向位移光纤传感器

提供了一个在高斯光束几何反射模型下的反射式横向位移光纤传感器接收光强的数值计算方法,可在计算机上对其特性进行设计计算,为该传感器的优化设计提供了一个必要工具.对用62.5/125多模光纤组成的并列反射式横向位移光纤传感器的计算分析结果表明,接收光纤端面处的反射光斑半径在180μm附近时有最大的接收光强和最佳信噪比;反射光斑半径在180~600μm时接收光强对反射条边缘的横向位移或横向振动的动态范围、线性关系和信噪比都较佳;接收光强对反射条横向位移的分布宽度主要取决于反射条的宽度和接收光纤的芯径.