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。     

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.     

立方氮化硼横向电光调制半波电压的测量

宽禁带半导体材料立方氮化硼(cBN)具有闪锌矿结构和43m点群对称性,因此cBN晶体也是电光晶体。用cBN晶体进行了横向电光调制,首次观察到cBN的电光效应,并且测得了样品的半波电压．     

用于测量金属板厚的电光双稳光纤传感法

光纤传感法测量金属薄板厚度中,引入了电光双稳装置,以增强光强的稳定性、提高测量精度．实验表明,干涉法不宜采用多模光纤,而改用反射式强度调制型多模光纤传感器,亦可得到位移和光强的关系曲线以及满意的测量结果．     

光纤电压传感器光路系统误差分析

研究了光纤电压传感器光路系统中光源、光纤、电光晶体和光电探测器对测量误差的影响．结果表明。采用谱线宽度窄、温度漂移小的光源,可减小电光效应的相位延迟误差;采用单模光纤有利于提高信噪比;采用多次提拉的纯净BGO晶体,可抑制双折射的影响;采用暗电流小、线性度好的光电探测器,有利于减小传感器的漂移,改善传感器的线性度．     

光纤电压传感器分析及实验研究

光纤电压传感器可以用于电网电压的监测和保护.本文对体调制型光纤电压传感器原理进行了分析,提出当考虑被测电压为交流正弦波时,有效值的线性测量范围大于瞬时值的线性测量范围,并分析了传感头各器件的取向对测量范围和非线性失真的影响,得到了提高信噪比的途径,确定了获得最高信噪比和最小非线性失真的最佳取向     

光电集成电场传感器的设计

基于光电集成技术的电场传感器具有良好的抗电磁干扰能力和很快的响应速度。为了能够测量高电压电力系统中的瞬变电场,该文在基于光电集成技术的电场传感器工作原理的基础上,提出了一种适用于强电场测量的光电集成传感器设计方案。该文将电场传感器分解为调制器和偶极子天线,给出了传感器的等效电路,分别计算了调制器和偶极子天线的参数,最后对电场传感器传递函数的幅频特性及最大可测电场进行了计算。分析计算的结果表明,所设计的电场传感器最大可测电场幅值接近106V/m,同时具有较好的频响特性。     

电光调制式瞬态电场传感器研究综述

电光调制式电场传感器具有体积小、频带宽、抗干扰能力强、对被测电场扰动小等优点,可用于复杂电磁环境下尤其是小空间内的瞬态电场测试。分类介绍了现有电光调制式瞬态电场传感器的传感机理和发展情况,有助于今后开展相关研究工作。     

电光效应对光纤波导效率的影响

采用数值计算方法,研究了包层为单轴各向异性电光晶体材料且其主轴沿光纤轴线的单包层光纤外加电场对光纤波导效率的影响.研究结果表明:外加电场对该种光纤中芯层和包层间的功率分布影响显著,在外加电场逐渐增大时,光能量逐渐集中到包层中,为设计新型电压传感器提供理论依据.     

LiNbO3晶体电光调制中半波电压测量方法研究

在基于一次电光效应的光学电压传感器中,电光晶体的半波电压是影响传感器输入输出特性的关键参数之一。通过对电光调制原理的深入分析,选用LiNbO_3晶体搭建半波电压测量平台,针对关键参数半波电压进行了测量。对试验所选用的LiNbO_3晶体的半波电压进行了理论计算,并与实际结果进行对比;分析影响LiNbO_3晶体半波电压的因素,并指出在实际工程应用中应考虑的问题。     

用于纳秒级脉冲电场测试的加载天线研究

针对宽频带、大动态、高灵敏度的脉冲电场测试技术始终是电磁脉冲测试研究领域的1个难点,在国家自然科学基金资助下,研制成功了V型加载偶极子天线测试系统,并通过传输函数、方向图实验、计量标定和测试实验验证表明:该测试系统具有宽频带、快响应、小失真的特点,能够满足小于1 ns的静电放电辐射场的测试要求。     

混凝土结构内部应变光纤检测试验研究

简要介绍了一种基于光纤白光Michelson干涉仪原理的光纤应变传感器和测量混凝土内部应变的原理,并采用Michelson光纤白光应变测量干涉系统,利用新型光纤传感探头,对混凝土内部的一维应变状态进行了测量,给出了混凝土试件单轴力学实验结果并与Instron8506液压伺服材料实验机得到的结果进行了比较和分析.试验显示当荷载在极限荷载的80%以前为线性阶段,线性范围内光纤传感器与Instron8506测量结果大体符合,说明线性区间应力应变内部状态与外部是一致的.试验结果表明,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.     

SVM-PSO混合算法的光学电压传感器内电场优化

对光学电压传感器内电场的优化多采用有限元计算结合穷举搜索,无法反映电场分布与传感结构参数之间的非线性映射关系,且计算与搜索费时、效率低,容易落入局部陷阱。提出基于支持向量机(SVM)与粒子群(PSO)的电场优化混合算法,通过PSO优化SVM的参数以建立电光晶体内电场分布的模型,再由PSO对模型求解得到最优电场分布。以介质包裹结构为例,构建包裹介质的介电常数、厚度以及长度与晶体内电场分布之间的非线性映射关系,且求解过程能够有效地避开局部陷阱,优化后晶体内电场均匀度提高了20.8%、训练时间节省了89%。最后通过实验验证了模型的有效性。     

高灵敏度光纤气体传感器的研究

研究了差分吸收式光谱吸收型光纤气体传感器．基于NO2的光谱吸收特性,设计了一种检测NO2浓度的光纤传感系统,以LED作为光源,采用双波长差分检测技术,有效消除了由光源、光纤和传感头的不稳定所引起的检测误差,提高了检测灵敏度,大大增加了该传感器的适用性．     

温度型光纤白光干涉传感器的研究

根据光纤白光干涉传感器的测量原理,提出了一种采用半导体热电制冷器件的温度控制电路系统并利用它进行温度测试实验.实验结果表明：这种温度控制系统在温度测量的应用中线性非常好,而且升温过程和降温过程中每一个相同的测量点基本重合,具有很好的重复性和可用性,可对温度进行准确测量.     

马赫-泽德光纤干涉仪的类别、特性及应用

马赫-泽德光纤干涉仪具有许多光电传感器无法比拟的优点，在国防军事，工业民用及高科技领域中都有着广泛的应用。本文介绍这类传感器的类别、特性及应用。     

嵌入式微距测量实验平台的设计

在基础物理实验中,通常需测量一些微小的位移量,例如在杨氏模量实验中,使用光杠杆放大法,测量细钢丝的微小长度变化,实验难于调节且精度较差。从实验创新的角度出发,设计了一种利用单片机和位移光纤传感器测量微小距离的系统,该系统简单易用,灵敏度高,通过软件对测量线性化校准,可以较好地使用在微距测量方面。     

颗粒浑液浓度的光学测量方法

在理论与实践相符合原则的指导下,从广义的Lambert-Beer定律出发,提出颗粒浑液浓度光学测量中光密度非线性校正问题的解决方法;使用沉降粒径指标,解决了颗粒浑液浓度测量受颗粒粒径影响的难题;此外,对混合颗粒消光系数的合理处理进行了尝试。这些问题的解决是台式光电泥沙分析仪研制成功的关键。