光纤压力传感器在称重领域应用的研究进展

从实际应用的角度出发阐述了光纤压力传感器在称重领域的发展概况,根据光波调制原理分别叙述了强度调制、波长调制、相位调制型光纤压力传感器在称重领域的研究状况,介绍了其原理、结构及优缺点等.通过对比各种光纤压力传感器的特点,波长调制型光纤压力传感器在称重领域的应用研究将成为重要发展方向.     

光纤光栅传感器在爆炸冲击测量中的应用

光纤光栅传感器(FBG)在侵彻及爆炸冲击测试技术中拥有广泛的应用前景。介绍了光纤光栅传感器的检测原理与关键技术,分析了光纤光栅传感器的动态响应时间及对于高频振动时的可测频率。与传统的爆炸冲击测量方法相比,光纤光栅传感器精度高,抗电磁干扰能力强,体积小,可实现分布式测量,在爆炸冲击领域拥有广泛的应用前景。限于光纤光栅解调技术即采样率发展的限制,光纤光栅传感器在爆炸冲击领域的应用处于起步阶段。介绍了光纤光栅传感器在霍普金森压杆上的应用。提出了当前急需解决的技术问题。     

光纤布拉格光栅传感器解调系统

光纤布拉格光栅传感器的核心技术在于波长解调,这也是这种器件能否实用化的关键;本文分析了光纤布拉格光栅作为传感器的独特优势,给出了光纤布拉格光栅传感的基本原理;对近几年来国内外研究工作者所用到的波长解调方法如匹配解调法、可调谐激光器法、干涉法、滤波法等做了详细的介绍,阐述了相应的系统设计方案,并对各种方法的优、缺点进行了分析和访论;叙述了光纤光栅传感器在桥梁、大坝等大型建筑结构健康检测方面应用的实例。最后访论了光纤光栅传感器在进一步实用化中需要解决的难题,并展望了光纤光栅传感器的前景。     

基于光纤的润滑油在线监测系统

在分析了油液污染产生的原因及其对机械设备的危害的基础上,利用油液中悬浮颗粒对光线的吸收,结合光纤传感系统的优点设计了油液光纤监测传感器.实验结果表明,该系统可以在一定程度上检测油液的污染度,在机械设备的实时在线监测中具有一定的应用价值.     

光纤拉曼生化传感器研究进展

光纤拉曼生化传感器是一种基于拉曼散射原理的光纤传感器,它结合了拉曼散射光谱技术和光纤传输的优势,具有体积小、无需标记、高灵敏度和特异性,能够实现实时快速检测的特点,可以广泛应用于生化检测领域低浓度分析物的检测。对光纤拉曼生化传感器的基本原理、结构和工作方式进行相关介绍,以它在食品安全、环境监测和生物医学等多个领域的实际应用为切入点,重点介绍了不同结构光纤拉曼探针的制备过程和对实际分析物的检测限。此外,总结了当前光纤拉曼生物传感器面临的挑战和未来的发展方向,进一步就如何提高光纤拉曼传感器的性能进行了相关讨论。     

光纤传感器及其在安全监测系统中的应用

概述了光纤传感器在安全监测系统中的应用,对光纤传感器的基本组成、原理及特点,光纤传感器的分类及测试水平进行了介绍;最后对光纤传感器安全监测系统的组成、系统的工作方式、安全机理进行了探讨。     

干涉型光纤应变传感技术的发展与应用

详细论述了干涉型光纤应变传感器的特点、分类及各自的工作原理,包括麦克尔逊型、马赫-泽德型、萨格奈克型、法布里-珀罗型干涉仪的应用介绍;分析并比较了各类干涉应变传感器的性能指标和参数;给出了其各种类型传感器的适用范围;并且对近几年来的干涉型光纤应变传感器的新应用进行了重点介绍.分析表明,随着科学技术的不断发展,干涉型光纤应变传感器将在各种工业领域发挥更多更重要的作用.     

第三讲 各类光纤传感器(一)

我们在第一和第二讲里向读者介绍了光纤传感器的基本概念和光纤传感器用各种光学元件.在这一讲里,我们将向读者介绍各类光纤传感器.一、光纤电磁量传感器在变电站、钢铁厂及大型化工厂和其它大型工矿企业的监测控制系统中,要对高压大电流实行监控;在国防建设、科学研究和地球物理探测中,往往需要测量微弱的电磁场;在各种电机的设计制造中,     

应用于折射率检测的光纤表面等离子体波传感器的研究

光纤表面等离子体波传感器具有结构简单、灵敏度高等特点,在机敏结构中具有非常重要的应用前景。运用光纤表面等离子体波来测量折射率是一种简便、灵敏的方法,我们可以利用这一特性制作出通过检测折射率对复合材料进行固化检测的光纤表面等离子体波传感器。本文介绍了光纤表面等离子体波传感器的基本原理及利用这种光纤传感器来测量折射率的初步研究。     

光纤传感器在测量技术中的应用

本文主要介绍由光纤传感器与基于CAN总线网络组成本的油库油罐液位、温度信号实时监测系统的设计方案,由此分析出光纤传感器在测量技术中的应用以及光纤液位传感器、光纤温度传感器及光纤液位报警器佳结构特点与使用.     

布里渊光时域分析仪与马赫-曾德尔干涉仪共同检测传感技术

布里渊分布式光纤传感器适用于测量静态的温度/应力,而马赫-曾德尔干涉仪分布式光纤传感器(DOFS)可测量动态的应变变化。许多应用场合需要静态和动态的传感信息,这是单机理分布式光纤传感器难以达到的。由于布里渊光时域分析仪(BOTDA)和马赫-曾德尔干涉传感器都采用双向环路传感光纤结构,通过共用光源和主要光器件,将布里渊光时域分析仪和马赫-曾德尔干涉传感器相结合。利用布里渊传感测温度,马赫-曾德尔传感器测振动,从而可实现多机理多参量传感。搭建了25 km传感实验系统,对于马赫-曾德尔振动传感,定位精度达到60 m,并可计算振动频率;对于布里渊传感,在没有振动时传感光纤的始端和末端都为2 ℃的测量精度,但在振动时得到始端为3 ℃、末端为4 ℃的测量精度。     

用于布里渊分布式光纤传感的光学锁频系统

报道了一种用于布里渊分布式光纤传感器(DOFS)的高稳定光学锁频系统。一台波长为1550nm的半导体分布反馈(DFB)激光器作为主激光器用于光纤传感探测,另一台同样的激光器作为从激光器,采用光学锁相的方法将其与主激光器进行频率跟踪,使主激光器与从激光器频率差恒定为11GHz。利用该光源搭建基于自发布里渊的分布式光纤传感系统(BOTDR),可以有效地实现宽带移频,使得探测解调频率降低到百兆赫兹量级,大大降低了探测的噪声,并且降低了BOTDR系统成本。结果表明,采用此光源方案的频率波动范围为±1MHz。     

室内光缆的探讨

随着光纤光缆的大量使用,光缆进入建筑物内将不可避免,于是室内光缆应运而生并被迅速普及,成为光缆领域未来研究发展的热点,其市场前景非常广阔。室内光缆要求结构简单、价格便宜、易于分线和连接、阻燃等,因此有必要对室内光缆的诸多方面,包括结构、材料、标准和检测方法等进行研究。对室内光缆进行了简要的介绍,对室内光缆的各种典型结构及应用进行讨论,并对室内光缆的生产设备、标准和检测方法作了简单分析。     

Industrial Applications of the BOTDR Optical Fiber Strain Sensor

The Brillouin optical time-domain reflectometer (BOTDR) is a distributed optical fiber strain sensor whose operation is based on Brillouin scattering, and BOTDR equipment has been developed for practical use in the field of civil engineering. This equipment can measure continuous strain along an optical fiber over a distance of 10 km. Because of this advantage, it has been expected that BOTDRs would be used to detect deformations or diagnose problems in large-scale structures such as buildings, tunnels, and levees. In fact, a number of feasibility studies on the use of BOTDRs have been undertaken.This paper describes the principle of strain measurement using a BOTDR and its basic configuration. Then we introduce recent examples where BOTDRs have been applied to actual structures. We describe results of three field tests, namely, as a damage-detection system for America's Cup yachts, as an optical fiber sensor for detecting changes in river levees, and as a strain-sensing optical fiber embedded in concrete structures.     

光纤激光传感技术及其应用

超高灵敏度的信号探测在石油勘探、地震预报和安全监测等领域都具有重要的应用价值.近年来出现了一种以分布反馈(DFB)光纤激光器为传感元件的新一代光纤传感器,它具有尺寸小、输出激光信号极窄的光谱线宽和极低的噪声等优势,与高分辨率波长解调技术结合可以达到极高的探测灵敏度.介绍了在光纤激光传感技术及其应用技术方面的研究进展,包括线宽仅为3 kHz、尺寸仅为3.6 cm的窄线宽低噪声DFB光纤激光器的研制及其测试,波长分辨率达3.5×10~(-7) pm/Hz~(1/2)的超高分辨率波长解调系统,基于密集波分复用的光纤激光传感网络,以及相关技术在水声和地震波探测中的应用研究.     

光纤传感技术在物联网中的应用

物联网是当前的一个研究热点,而光纤传感技术在物联网中的应用已经引起了广泛关注。物联网的技术构成有4个层次,分别是用户与应用接口、数据处理技术、数据传输网络、传感网络。在物联网中要用到各种各样大量的传感器。传感器可用于感知各种各样的环境参数,如温度、重力、光电、声音、位移、振动等,为物联网提供最原始的数据信息。对光纤传感器的结构、分类以及其在物联网中的应用实例进行介绍,如光纤陀螺,光纤水听器、光纤光栅传感器、光纤电流传感器。最后介绍了基于布里渊效应的连续分布式光纤传感技术在物联网中的前沿应用。     

光子晶体光纤的设计与应用研究综述

光子晶体光纤具有较强的可设计性,一般通过改变光子晶体光纤包层中空气孔的大小、形状或者排列方式对光纤的传输特性进行调节,以此实现高双折射、高非线性、平坦色散及低限制性损耗等特性。光子晶体光纤的传输特性在不同领域中具有较大的应用价值,如分布式传感、飞秒激光器和气体传感器等。文章首先介绍了光子晶体光纤的结构特征以及与普通单模光纤的区别,在此基础上针对各种典型的光子晶体光纤结构分析了其色散和非线性等传输特性。详细介绍了基于光子晶体光纤的分布式光纤传感、飞秒激光器和气体传感器的传感机理以及达到的传感性能,并与非基于光子晶体光纤的传感器的传感性能进行了比较,验证了基于光子晶体光纤传感器的优异性能。最后对光子晶体光纤的发展及应用进行了总结与展望。     

Optical sensor for temperature measurement using bimetallic concept

In this paper, we report an optical fiber sensor for measuring temperature based on bimetallic concept. The sensor is designed by following the basic principle of Fabry–Perot interferometer and theoretical detail of the sensor has been outlined here with a numerical study. An important feature of the proposed sensor is that the fabrication will be done on a commercial multimode optical fiber. The Micro-Electro-Mechanical Systems (MEMS) based fabrication process could be performed directly on a multimode optical fiber end face which will eliminate the need for adhesive in packaging. The sensor could be fabricated as sensor arrays for micro level applications. The potential application of the proposed optical sensor includes biomedical applications, nano research, microfluidics, and other MEMS devices.     

光纤低相干干涉测量法的光谱域处理技术

使用低相干、宽带光源可以让光纤传感器系统获得高分辨率和大动态范围.光谱域处理技术在具有这种特点的光源下应运而生.该技术的特点是除了使用传感干涉仪以外,还必须用第二个处理干涉仪来提取所需的条纹图样信息.使用交叉的梳状谱也是其特点之一.使用这种技术的光纤传感器系统可以实现多种物理量的测量,而且其结构简单、成本低廉.