光纤传感网络用于电磁流变结构的特性测试与工程控制

电流变材料(Electrorheological-ER)是近年出现的能够在外加电场作用下改变性能的新材料,光纤传感器以其优良的抗电磁干扰能力成为ER构件的性能测试和应用研究中的首选.智能结构使用的难点之一是根据实际使用的目的和结构设计合适的传感器和控制系统.本文先探讨了偏振光纤传感器测量ER构件的动态应变的基本原理,然后以欧拉- 伯努利(Euler-Bernoulli)梁的横向弯曲振动为例讨论了一种用光纤传感网络判断一维振动的几阶振动模式的方法,进而探讨了二维情况下圆板振动模式的判断,可作为动态情况下智能结构实际使用的参考模式.     

嵌埋式偏振光纤传感器用于电流变材料可控结构的振动测试

电流变材料结构的动态特性随外加电场而改变，使之成为重要可控结构．本文研究了嵌埋式偏振光纤传感器在该类结构振动测试中的应用．讨论了有关问题并观察到了结构自然频率及模态振幅衰减随外加电场的改变．实验证明，该方法具有抗电磁干扰，不接近结构表面等优点．     

基于光纤传感网络的航空航天复合材料结构健康监测技术研究现状

概述了光纤传感器的分类及特点, 详细介绍了光纤传感器在航空航天复合材料结构健康监测中的应用和发展状况, 包括Boeing公司、Airbus公司、美国国家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration, NASA) 等对光纤传感器进行的应用研究. 指出了光纤传感网络在相关应用中应考虑及有待解决的一些问题, 展望了基于该类传感器的健康监测技术在航空航天领域中的应用前景.     

基于Labview的光纤传感器相位解调技术

介绍了相位调制型光纤传感器解调原理以及当前常用的解调方法,详细论述了基于3×3耦合器的无源零差对称解调原理及基于Labview软件开发平台的相位解调方法.实验结果显示该方法可实现对相位调制信号的准确解调.与传统硬件解调方法相比,该方法具有易于开发、便于实现微机处理等突出特点.     

微波冷冻干燥过程中光纤测温技术的研究

分析了半导体吸收波长随温度的变化特性,选用红外发光二极管作为信号光源,光纤采用石英光纤,设定这类半导体吸收式光纤温度传感器的基本参数,建立了半导体材料ＧａＡｓ的透过率与温度关系的数学模型．采用一种基于双波长原理的输送回路来减少测量误差,研制成功了一套半导体吸收式光纤测温系统．在０～１００℃内进行了实验测试．结果表明,改进后的光纤温度传感器可以替代传统的热电偶在微波场中进行实时测温     

光吸收式光纤温度传感器的建模与实验研究

在分析了高压电器内部温度监测方法现状的基础上，提出了一种带有参才通道的光纤传感器结构形式，详细分析了传感器系统的工作原理，传感器各部分器件的选择依据，以及器件的数学模型，并给出了传感器系统的数学模型，实验表明该模型是可靠的。     

等强度悬臂梁光纤光栅调谐特性研究

对等强度悬臂梁光纤光栅调谐特性进行了理论分析和实验研究,实现了线性无啁啾的光纤光栅调谐,实验结果验证了理论分析的正确性,提出了实现自动控制和去温敏的方法．     

无源光纤脉冲电压电场传感器的研究

研究了一种利用电光晶体的一次电光效应测量脉冲电压和电场的方法,给出了光纤电压电场传感器的基本结构和测量原理,计算和对比了BGO和LN等几种不同晶体对测量灵敏度的影响.利用HP-8011A型脉冲信号发生器做为信号源,进行了初步的设计和测试,实验结果表明LN晶体具有较高的灵敏度、线性度以及较好的频率响应.     

变压器油中多组分故障气体的光纤检测

阐述了变压器油中故障气体光纤检测的意义，分析了气体浓度二次和三次谐波检测与调制点的关系；提出了方波调制ＬＤ的非机械斩波时分－差分检测方法；讨论分析了多组分气体的检测方法及其适用条件     

模间干涉光纤传感器的小孔截取法

为了进一步降低模间干涉传感器的运用复杂度及成本,采用1根单模光纤通过法兰管和耦合器直接连接多模光纤末端以截取干涉散斑的方式,构建了模间干涉传感器.通过Matlab仿真验证了设计的可行性,并按照设计频率进行振动实验,测试其在实际运用中的精确度及相应的强度.实验结果表明,该设计是一种简便、实用且高效的方案.     

反射式光纤传感器接收光功率理论分析

反射式强度型光纤传感器可以有各种不同的结构,而利用被测物做反射面是其中最简单、容易实现的一种。文章从多模光纤组合光场的强度分布着手,推导出了光纤传感器接受光功率与测量距离之间的关系,而测量距离是由反射镜到接收光纤端面之间的长度决定的,其目的是为制作光纤传感器提供理论依据。     

磁力共振在磁致伸缩光纤磁场传感器中的应用

给出了影响共振频率的因素及解决频率漂移的办法,从而得到既有很高灵敏度又有很好稳定性的光纤直流弱磁场传感器.     

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。     

基于光纤传感的瓦斯浓度测试

随着煤矿事故的不断发生,安全生产日趋重要,而在煤矿事故中主要是由于瓦斯爆炸引起的人员伤亡、财产损失极为严重。为了避免事故的发生,必须控制矿井中的瓦斯浓度;但由于在矿井中不能对瓦斯浓度进行实时监控,检测技术落后。现介绍一种基于光纤传感的瓦斯浓度实时检测技术,具有灵敏度高、可实时检测等优点。     

腔损耗对光纤F-P腔传感器腔定位的影响分析

讨论了引起光纤F-P腔干涉反射光损耗的因素．分析了光强损耗对腔定位参数的影响．实验表明．理论分析得到的腔定位参数值可以作为制作其它光纤F-P腔传感器时的参考值．这种光纤F-P腔传感器测量外界应变具有测量精度高、分辨率大、动态范围广、线性度好等优良特征．     

双环谐振型光纤陀螺的特性分析

提出了一种完全不同于传统单谐振环结构的双谐振环光纤陀螺结构。对照传统单谐振环结构分析了该结构方案所具有的显著特点和重要价值,同时通过详尽的公式推导和计算,给出了带焊接点谐振环和不带焊接点谐振环各自的谐振条件和谐振输出特性。     

空心光纤LP01模场分布和应用的研究

通过采用合适的电磁场分量,将转移矩阵理论引入空心光纤中,求出了对设计空心光纤有重要指导意义的本征方程,计算了三种情况下的场分布,分析了场分布特性及其应用,取得了较好的结果。     

海洋环境监测中的光纤化学／生物传感技术

通过光纤溶解氧、pH、湿度等化学传感探头及发光菌水质毒性监测生物传感探头的研制,开发出了一类能用于环境监测的新型传感器。其创新之处在于传感探头的设计与包装,以及数种可逆性、选择性、稳定性、使用寿命、响应时间、灵敏度等响应特性具佳的化学及生物传感膜的配方和制作技术。利用这些技术,通过对光纤探头的设计与包装,可以实现在现场及实验室模拟条件下对样品的选择性检测。研制的传感器能广泛应用于海洋污染调查、内河水质评价、水产养殖、工矿企业水气排污自检等诸多方面。     

基于荧光猝灭原理的光纤化学传感器在线监测水中溶解氧

利用氧分子对芘丁酸的荧光具有猝灭作用的特性,构造出基于荧光猝灭原理的光纤氧化学传感器。就用于水中溶解氧在线监测的光纤光谱仪的搭建、传感探头的设计及传感膜的制作进行了探索,并对传感器的响应性能进行了考察。结果表明以三醋酸纤维素为固相支持剂、邻苯二甲酸二辛酯为增塑稳定剂、芘丁酸为分析物识别器制备的传感膜对溶解氧的响应具有良好的可逆性,稳定性,较快的响应时间和较长的使用寿命。与标准法相对照,用本仪器系统测定了不同盐度的人工海水中的溶解氧浓度,两种方法在不同浓度水平下的溶解氧测定值均无显著性差异。本法的日内和日间RSD在2.4%～6.1%之间。     

电力系统程控调度机光纤接口设计

对一套程控电力调度机的光发射端机和光接收端机的设计进行了研究，由此光纤接口构成的ＤＳＫ－１型程控电力调度机可靠性较高。实验表明，系统性能稳定，工作波长１．３ｕｍ，传输速率８．４４８ＭＢ／ｓ，传输距离２０ｋｍ。