斜角光纤耦合原理分析及其应用——光纤转角传感器

本文在理论上分析计算了斜角光纤的耦合关系,包括两斜角光纤绕中心轴线相对旋转及两科角光纤轴线相对错位,并介绍了斜角光纤的应用:光纤转角传感器。     

一种新颖的强度调制型绞合式光纤应变传感器

介绍一种本征型强度调制绞合式光纤应变传感器,分析了该传感器的应变传感原理。理论与实验均表明,该传感器既能测量拉应变,又能测量压应变,对应变的响应具有良好的线性和重复性、灵敏度高、无迟滞现象。     

光纤气体传感器的研究

介绍了一种强度调制型光纤气体传感器，它采用光通信用多模光纤，利用ＩＣ工艺中的光刻和化学腐蚀等技术，在硅片上出传感器的整体结构，这种传感器的结构简单，测量方便，重复性好，成本低，有深入研究的价值。     

反射式强度补偿光纤角位移传感器研究

提出了一种基于三探头等间距排列结构的反射式光纤角位移传感器,实现具有强度补偿的大量程、高灵敏度角位移测量.理论分析了该传感器的强度补偿角位移测量机理,建立了数学模型得到角度传感调制函数的表达式;仿真分析了光纤探头端面距反射面距离h及探头旋转半径R对传感特性的影响;实验验证了单接收光纤角位移传感特性.结果表明:输出光强和角位移之间呈现较好的线性关系;距离h越大,传感灵敏度越高;R越小,灵敏度越低,但同时传感区间相对越大.     

改善强度型光纤传感器特性的措施

从理论上对强度调制型光纤传感器工作特性进行推导，提出并实施了２种其特性的措施：一方面依据其工作原理，改变反射镜面的结构，另一方面，在测试时，采用２步测量的思想，以清除干扰的影响，改善传感器的工作特性，介绍了传感器具体结构及二次仪表。     

反射式强度型光纤传感器的研究

综述了国内外关于反射式强度调制型光传感器的研究现状,指出了该类传感器的主要问题及解决的途径,展望了它在多种物理量测量中的应用。     

强度补偿型光纤位移传感器的研究

本文介绍了一种强度补偿型光位移传感器，该传感器系统采用了参数通道补偿机理，利用两种光纤接收光强比值的措施来实现光强补偿。     

强度调制光纤加速度传感器

设计了一种透射式强度调制光纤加速度传感器 ,利用入射光纤直接作悬臂梁和敏感质量块 ,采用双接收光纤 ,经过加、减及比值运算 ,使光源扰动及微弯损耗干扰的影响得到有效地补偿 ,给出了模拟计算和初步实验结果     

基于光纤传感器的转速测量系统设计

本文提出一种基于光纤传感器测量旋转轴转速的方法,入射光线经旋转轴反射面反射后,利用反射式光纤传感器采集得到强弱变化的反射光,采用频率测量法得到反射频率,通过信号处理电路进行转换,即可测量转速.该系统具有电路结构简单、精度高、抗干扰能力强、光路弯曲、测量方便等优点.     

悬臂梁式光纤振动传感器的一种光调制方法的特性研究

从悬臂梁式光纤振动传感器的基本原理出发，应用较好成熟的光纤连接耦合理论，导出了悬臂梁（反射体和敏感体）相对于稳定的光纤运动的一种光调制方法数学模型，通过计算机运算求得其特性曲线，为传感器的设计提供可靠的理论依据。     

分布式光纤传感器中检偏镜对轴角度分析

白光干涉分布式光纤传感器中检偏镜的对轴角度会影响干涉信号的强度,当待测量强度很弱时,为了增大待测量对应的干涉信号强度,需要确定检偏镜的最优对轴角度.从宽谱光干涉理论出发,推导出干涉信号的强度与检偏镜对轴角度间的具体关系,并由此得到:当检偏镜的对轴角度为45度时,干涉信号的强度达到最大.通过实验进一步验证了该结论的正确性.     

光纤烟气光学密度传感器的研制及应用

微小颗粒场相对浓度的测量在大气、工业炉、化工厂及火灾研究等领域有着广阔的应用前景。研制成功一种光纤烟气传感器，用于测量烟气的光学密度。尤其适用于恶劣和危险环境中的测量及自动控制。文中还给出该仪器对火灾烟气的测量实例。     

基于全光纤大电流互感器计量仪设计

介绍了一种基于全光纤电流互感器的计量仪硬件设计.该计量仪能够对大电流、大温度变化的环境进行高精度的信号测量.具有响应速度快、测量数据准确、可靠性高的特点,并且具有实时显示、实时跟踪和可通过PC机记录处理数据的功能.该计量仪0.25%以下的相对误差满足了电力系统计量的需求.     

光纤灰尘传感器的研制及应用

微小颗粒场（灰尘、烟气）相对浓度的测量（报警）在大气、工业炉、化工厂及火灾研究等领域有着广阔的应用前景。我们成功地研制了光纤烟尘传感器、用于测量烟气、灰尘的相对浓度、尤其适用于恶劣和危险环境中的测量及控制。文中还给出该仪器对高炉布袋除尘器破损的测量实便。     

分布式光纤温度传感器的设计

分布光纤温度传感器是一种比较新型的传感器系统,它可以实时测量空间温度场的分布。在对功率调制型光频域喇曼反射光纤温度传感器的研制过程中,利用直接数字合成芯片AD9859作信号源,通过测量激光功率波形和反斯托克斯喇曼反射信号波形的振幅和相位,经过优化设计,在6KM的系统中空间分辨率达到了1米。     

人体下肢运动光纤带感知方法研究

外骨骼机器人实质上是一种可穿戴机器人,它将人的智能与外部机械能量结合在一起,可以给人提供额外的动力或能力,增强人体机能。在军事、康复医疗等领域有着巨大的应用价值和广阔的市场前景,也是国内外竞相研究的热点。为实现下肢外骨骼机器人与人体协调运动,首先需要实时的感知人体下肢的运动,并对运动进行模式识别,进而才有可能达到对下肢外骨骼机器人的实时控制的目的。本文对用于下肢外骨骼机器人控制的人体下肢运动光纤感知方法进行研究,在对人体下肢运动步态进行分析研究的基础上,提出了利用光纤测量下肢关节角度、利用分形理论对测得的下肢角度数据进行特征提取,并采用支持向量机对步态特征向量进行分类的识别方法。实验结果表明,该方法具有较高的识别性能,能够分辨出人体行走、跑、上斜坡和下斜坡、下蹲和起立等6种运动模式,且当核半径为0.4,惩罚因子为45时,识别率可达95%。     

人体下肢运动光纤带感知方法研究

鱼雷武器近场爆炸毁伤试验风险高、试验环节多、实施复杂，为解决近场爆炸作用下舰船的毁伤测量问题，分析了测量的关键环节，提出采用气液缓冲器作为缓冲原件对测量设备进行缓冲防护，采用远程无线遥控爆炸解脱加水激活电池接触海水解脱两种方式互相备份的解脱方式确保测量爆炸后测量设备与靶船的可靠分离，采用无线传输方式进行测量数据转存备份，从端采用全向天线，主端采用三个定向天线组合的方式,通过实际测试验证了方法的可行性。研究内容为近场爆炸毁伤测量的实施提供了一种思路，也可以为相关工作开展提供参考。     

甲烷光纤传感检测系统的设计

针对目前煤矿瓦斯气体检测存在测量误差和测量不稳定的问题,文章提出了一种新型的基于甲烷气体光谱吸收特性的甲烷光纤传感检测系统,阐述了甲烷气体浓度的检测原理,介绍了甲烷光纤传感检测系统的工作原理设计、光源选择等。该系统可实现对矿井瓦斯可靠、高效、实时的监测。     

光纤流量传感器

讨论了典型光纤流量传感器结构及原理,介绍了实际测试系统实验方案。     

光纤位移传感器

一种用于状态监测和精密测量的新型位移传感器已经研制成功。它基于全光纤法布里－珀罗干涉仪原理。其分辨率高达１０－１０ｍ级。由于信号光束和参考光束在同一根光纤中通过，所以消除了温度变化、微弯效应以及电磁干扰等环境影响，并具有很高的测量稳定性。