基于光纤传感实验仪的设计与扩展性实验

光纤传感实验仪是一种适合于高等院校光电子技术、微电子技术、电子工程等专业的实验教学仪器设备,具有十分优良的实验拓展性。为适应提高学生素质和能力培养的教学目标,本文重点阐述了如何在光纤传感实验仪所能够完成的5个基本实验的基础上进行深入的开发与扩展,以进一步完成更多的设计性、研究性实验。给出了在光纤传感实验仪的基础上所设计开发的光纤压力、温度、液位等实验。     

基于自发拉曼散射的分布式光纤温度传感器的设计

在分析和研究拉曼分布式光纤测温系统原理的基础上,完成了拉曼分布式光纤测温系统的结构设计,并在此基础上成功地开发了实验系统,从而顺利完成了温度传感实验任务。     

压电微位移致动器的研制及其应用

文章是以光纤光栅传感系统中匹配FBG光纤解调为背景展开研究的,对压电陶瓷的材料特性、压电陶瓷驱动电源的软硬件设计和压电微位移致动在匹配FBG光纤解调中的应用等问题进行了探讨,开发了实用的压电微位移致动器。针对压电陶瓷的容性负载特性,提出了驱动电源的设计方案,完成了驱动电源软硬件设计,构建了直流稳压电路、PA78组成的混合放大电路。实验表明,所研制的压电微位移致动器具有良好性能,可应用于光纤光栅传感系统的匹配FBG光纤解调中。     

一种新型光纤传感器的应用研究

光纤传感技术以其一系列的优势而倍受人们广泛关注．在本文中，基于迈克尔孙干涉的原理，介绍了一种新颖的光纤传感器；描述了应用该传感系统对液体表面张力进行非接触测量．实验结果比传统测量方法精度大大提高．该传感系统结构简单、抗干扰能力强，测量精度高．文中介绍的测量方法克服了传统测量方法的缺陷，提高了测试精度，拓宽了光纤传感技术的应用范围。     

大数据分析技术的光纤传感谱形复用技术研究

光纤传感谱形复用研究属于传感网络设计里的核心问题,针对当光纤传感谱形复用技术存在的误差大,耗时长等缺陷,结合光纤传感谱形复用的特点,设计了一种基于大数据分析技术的光纤传感谱形复用技术。首先采用大数据分析技术得到法得到光纤传感重叠光谱数据,并对其进行一定的预处理,然后引入粒子群算法对光纤传感重叠光谱数据实施光纤传感谱形复用解调,从而优化光纤传感谱形复用性能,最后与其它技术进行了仿真对比实验,结果表明:本文技术对低维、高维的光纤传感谱形复用数据分类精度高,在解调2个光纤传感谱形复用时,误差低,耗时少,速度快,获得了多光纤传感谱形复用理想的解调效果。     

基于环型腔掺Er光纤激光器的FBG传感系统

提出并实验了一种基于可调谐环型腔掺Er光纤激光器的光纤光栅（FBG）传感解调系统。传感FBG与受一维调节器调节控制的匹配FBG共同构成环型腔掺Er光纤激光器的窄带滤波器。一维调节器与步进电机相连，步进电机由PC通过可编程逻辑控制器（PLC）进行控制，一维调节器通过调节匹配FBG的周期以匹配传感FBG的周期从而滤除激光的输出，由激光的输出特性来判断2个FBG周期的匹配性并完成对传感FBG周期的测量。调节器控制系统、激光信号检测电路与数据处理模块共同完成传感信号的解调。实验测得，在4．04nm范围内，系统的波长探测精度为0．02nm。     

光纤激光器加速光纤传感应用

光纤传感取代电传感已呈大势所趋。目前市场上的光纤传感绝大部分都是基于光波分复用(OWDM)的准分布式传感原理以及尚处于科研阶段的时域分布式(OTDR)光纤传感技术；两者均受制于各自的缺陷，离大规模市场应用尚待时日，尤其是在更高要求的传感领域更是无法实现。本文所介绍的光纤传感技术起源于激光雷达的调频连续波(FMCW)原理，采用相干探测进行检测，利用光纤本身进行直接传感，完全可以构建低成本的分布式传感网络，完成超远距离、超高精度和超低噪声的实时监控，可广泛用于国防、石油勘探和安保等各个传感领域。     

用于消除振动影响的光纤电流传感器结构

与传统电磁式电流互感器相比，基于法拉第效应的光纤电流传感器有许多明显的优点，因而获得了广泛的研究。光纤的固有双折射是影响传感器精度的主要原因，如何消除双折射也是研究的关键问题。这种双折射不仅与光纤本身的性能有关。还与工作时的环境温度、振动等因素有关。当传感头受到强烈振动时，所产生的机械应力将使传感光纤的固有双折射发生变化．影响输出光的偏振态．使传感器精度下降。提出了一种对称型的传感器结构．采用两套相同的光源及探测器．使传感光纤中形成传播方向相反的两束光．利用应力双折射的互易性补偿振动影响。实验表明．该结构可使传感器性能得到明显的改善．在10g的振动强度下．测量结果的线性度达到了二0．3％以下。     

基于灰色关联聚类的光纤传感网络异常数据隔离方法

为解决光纤传感网络异常传输数据影响信号安全传输的问题,提出基于灰色关联聚类的光纤传感网络异常数据隔离方法.构建光纤传感网络传输中异常断点数据采样模型,在采样模型基础上提取光纤传感网络传输中大数据异常谱特征,最后基于灰色关联聚类方法优化的光纤传感网络传输中异常数据隔离算法,实现对异常数据的有效隔离.实验结果表明,所设计的...     

高分辨率光纤时分复用静态应变传感技术

光纤传感器因具有测量分辨率高、耐极端环境等优点，成为了纳应变量级静态地壳应变观测领域的研究热点。提出了时分复用与椭圆拟合参考补偿技术，用于高分辨率多路复用的光纤静态应变传感。采用光纤迈克耳孙干涉仪作为传感器，每个传感干涉仪附加一个参考干涉仪。实验结果表明，所提出的高分辨率光纤时分复用静态应变传感技术能够实现四通道的高分辨率静态应变测量，各通道的静态应变分辨率均优于0.26 nε，在高分辨率地壳应变观测传感网络中具有很好的应用前景。