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光纤Bragg光栅温度传感器封装方法研究 总被引:4,自引:2,他引:4
封装方法的研究对于光纤光栅应用于温度传感有着重要的意义.封装后的光纤光栅温度传感器必须具备良好的线性度和重复性.提出了一种使用细钢管进行封装的新方法.研究中发现,在封装时通过给光纤光栅施加预张力可以使封装后的光纤光栅温度传感器具备良好的重复性.实验表明:采用此方法封装的光纤光栅温度传感器具有良好的线性度和重复性,具有实际应用价值. 相似文献
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根据Bragg光栅方程,讨论了光纤Bragg光栅(FBG)压力传感机理及温度对光纤光栅反射波长的影响;通过裸光栅的罐状聚合物封装,在0~20MPa的范围内,使光纤光栅的压力灵敏度提高为-42.0am/Pa,是裸栅的17.3倍,可作为恒温时较高压力环境下使用的传感器;经实验结果分析,100℃以下的温度范围内,封装后的FBG受温度影响效应变为裸栅的4倍,反射波长与温度亦具有良好的线性关系。指出非恒温环境下的压力测量应考虑对传感器反射波长随压力变化曲线进行线性修正,以实现对压力的准确测量。 相似文献
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针对固体火箭发动机纤维缠绕壳体状态监测中局部可能出现大应变情况,论证了采用聚合物光纤布拉格光栅(poly-mer optieal fiber Bragg grating,POFBG)传感器对大应变进行检测的可行性,分析了聚合物光纤光栅的工作原理,考虑到聚合物光纤材料特性与石英光纤的差异,建立了引入二次项因素的应变、温度传感模型,并通过MATLAB对聚合物光纤布拉格光栅的应变和温度变化进行了数值仿真.结果表明,反射波长随温度的升高而减小,温度漂移呈现非线性,这与文献报道的实验结果比较吻合. 相似文献
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光纤光栅金属化封装及传感特性试验研究 总被引:5,自引:2,他引:5
提出了一种光纤布拉格光栅的金属化封装工艺,并通过水浴法试验和等臂梁试验对其应变与温度传感特性进行了研究.结果表明,用金属化封装技术可以使光纤光栅传感器的温度敏感特性达到裸栅的2~3倍,达到23.357 pm/℃,应变特性有良好的重复性,线性拟合度达到0.999 9. 相似文献
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管式光纤光栅温度传感器封装与传感特性研究 总被引:2,自引:0,他引:2
介绍了两种管式光纤光栅温度传感器的金属型封装方案,对其温度传感特性进行了实验研究与分析。使用外径5 mm、内径4 mm、长度50 mm的管式结构不锈钢材料对光纤光栅进行探头式保护型封装以及温度增敏型封装,所得探头式保护型封装传感器的温度灵敏度系数为9.86 pm/℃,温度增敏型封装传感器的温度灵敏度系数为29.97 pm/℃,是裸光栅的3倍,表明使用热膨胀系数大的封装材料可获得灵敏度更高的传感器。实验结果表明,两种封装形式的传感器均得到很好的重复性,并没有迟滞现象,线性拟合度都达到0.999以上。 相似文献
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Temperature-insensitive fiber Bragg grating sensors have been demonstrated by discriminating the peak wavelength difference caused by etching the cladding of half of the grating region. Thermal characteristics and chemical sensitivity of two fiber Bragg gratings are experimentally investigated. Experimental results indicate that the etched half and the rest of the grating region have almost the same thermal response, and concentration changes of the surrounding chemical solutions can be detected by measuring the peak wavelength difference. The two sensors have been used to measure the concentrations of propylene glycol solutions and sugar solutions, and one of them could detect 0.067% and 0.027% concentration change for two kinds of solutions with a low-cost wavelength interrogation module. 相似文献
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非对称级联型全光纤Fabry-Perot腔谱特性研究 总被引:1,自引:0,他引:1
为了进一步优化光纤光栅法布里-珀罗窄带滤波器的滤波性能,提出了基于光纤布拉格光栅的全光纤型非对称级联法布里-珀罗腔(FBG-FP)结构。通过传输矩阵方法,建立了数学仿真分析模型,推导出FBG-FP结构产生单峰谐振需满足的条件。对其传输特性进行了详尽的理论分析和模拟仿真,数值分析结果表明:通过对光纤布拉格光栅折射率调制深度以及谐振腔长等结构参量的优化组合,可以改善非对称双腔结构谐振光谱的通带平坦性和过渡带滚降特性;双腔FP器件可以得到更高的波长选择度,因此可用作信道化滤波与可调单频光纤激光器。 相似文献
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Chuan Yu Wang Zhou Wan Yan Chen Jiang-Chun Xu Xiao-Ping Xu 《Sensors and actuators. A, Physical》2009,154(1):12-15
Due to the strains of fiber Bragg gratings mounted on the gauge hole of beam with two parallel holes excited by the weight, a fiber Bragg grating weighing sensor is developed. During the double differential operation of the relation shifts of Bragg wavelength of these four mounted gratings, the shifts of Bragg wavelengths caused by the temperature fluctuation and the bending moment caused by the deflection load can be compensated. The loading and unloading experiments indicate that the delay of grating weighing sensor is 0.28%FS, and the repetition is 0.32%FS. Through the least-square algorithm fitting, the load response sensitivity of grating weighing sensor is 9.992 × 10−6 kg f−1, and the fitting linearity is 0.6%FS. The temperature drift of grating weighing sensor is 0.02%FS/°C at the range of 20–60 °C. The fitting linearity is 1.5%FS under the action of deflection load. 相似文献
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LU ShaoHua XU Ou FENG SuChun DONG XiaoWei PEI Li & JIAN ShuiSheng Key Laboratory of All Optical Network & Advanced Telecommunication Network of EMC Beijing Jiaotong University Beijing China 《中国科学:信息科学(英文版)》2010,(5):1078-1088
Radiation-mode coupling is stronger and more efficient in tilted fiber Bragg gratings than in other fiber gratings; it has good advantage in such fields as optical communication and optical sensors. A simplified coupled-mode theory (CMT) approach is proposed for what we believe to be the first time, whose validity is demonstrated by comparing its simulation results with that of the complete CMT equations. With the simplified CMT approach, a theoretical spectral analysis of coupling from core mode to counter... 相似文献
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提出了一种基于腰椎放大熔接和光纤Bragg光栅( FBG)的热线式风力计,传感结构由表面镀金属银膜的FBG和腰椎放大光纤熔接点构成。腰椎放大熔接点将高功率的泵浦激光由纤芯耦合到光纤包层,被镀银膜吸收产生热量,从而使FBG的温度升高。当气流经FBG时,部分热量会被带走,导致FBG的温度降低。FBG的中心波长随温度的变化而变化,因此,通过测量FBG波长的漂移即可以测得气流速度。实验结果表明:此FBG热线式风力计的测量范围为0~13.7 m/s,灵敏度和分辨率分别可达1.0 nm/( m/s)和0.001 m/s。 相似文献
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针对矿井内采用的电信号火灾探测设备灵敏度低、易受干扰、传输距离短等不足,提出了利用金属化封装技术制成的光纤Bragg(布拉格)光栅火灾探测器,并分析其工作特性,测试结果表明该火灾探测器的温度灵敏度是裸光栅的1.97倍到2.34倍;再将封装好的火灾探测器采用多区波分复用技术,设计了煤矿火灾监测系统.在实验室建立的煤矿巷道... 相似文献