同轴干涉型光纤水听器声压灵敏度特性分析

建立了等效模型对含弹性增敏层的同轴干涉型光纤水听器的声压灵敏度进行了理论研究，分析了探头的结构参数和材料特性对声压灵敏度的影响．分析表明，水听器的声压灵敏度随缠绕光纤长度和芯轴长度的增加而增加，随骨架厚度和增敏层的厚度比例的减小而增大，同时采用杨氏模量和泊松系数小的增敏材料能够提高灵敏度．得到了提高探头声压灵敏度的有效途径，并制作了一系列光纤水听器样品，对理论分析结果进行了实验验证，理论分析结果与实验结果基本吻合．     

基片式高灵敏度光纤光栅温度传感器

光纤光栅是一种新型光学无源器件,现已普遍运用于传感测量方面,但由于裸光纤光栅的灵敏度比较低,需要对其进行增敏封装处理。该文提出一种基片式封装结构,运用铝和殷钢两种不同热膨胀系数的材料,进行过渡配合,当铝受热产生变形,在铝和殷钢之间形成挤压力,这种挤压力减弱横向延伸,增强纵向两端延伸,使得光纤光栅应变增大。通过水浴加热实验对比分析裸光纤光栅、封装的光纤光栅和改进封装后的光纤光栅的温度特性,实验结果表明改进的基片式封装结构温度传感器的线性相关系数为0.996,其灵敏度为33.21 pm/℃,是裸光纤光栅的3.224倍,比单一铝材料封装灵敏度增大6.41 pm/℃,可广泛运用于多种场合的温度测量,具有实际的应用价值。     

光纤光栅压力传感器封装增敏技术

介绍了封装对光纤光栅纤内谐振腔的光学特性的影响、基于压力增敏的先纤光栅封装的物理机制及其研究进展。综述了解决应变和温度交叉敏感问题的方法，提出了一种基于压力传感增敏效果好的多层封装结构，同时还利用2种聚合物不同的力学特性，设计了一种解决应变和温度交叉敏感的封装方法，讨论了封装材料对增敏效果的影响．     

FBG光纤的飞秒激光刻蚀特性及传感应用

在布拉格光栅（FBG）光纤的包层中制作微槽,结合敏感材料提高了FBG光纤传感器的灵敏度,拓宽了其传感应用领域。利用飞秒（fs）激光对I型布拉格光栅光纤进行刻蚀,通过调节激光功率和辐照时间,分析光纤折射率变化以及光纤表面和内部结构的刻蚀特性,并探讨fs激光对光纤光栅微沟槽形貌和反射光谱的影响。实验结果表明,微槽表面由于碎屑的凝固而产生许多柱状结构,且随着激光能量的增加,柱状结构不断长大,槽深和形状服从高斯能量分布;随着激光功率和辐照时间的增加,反射率谱永久红移,带宽增加。利用微结构光纤增敏性能,有效提高微结构光纤光栅磁场探头和氢气探头的传感性能。     

载氢与光纤布喇格光栅

系统地研究了载氢条件对掺锗石英光纤的紫外光敏特性以及光纤光栅的影响．结果表明:光纤中氢气含量的大小决定了光纤光栅的折射率调制(即光纤光敏性的大小),也决定了光纤光栅的反射率;随着载氢压力的增大,光纤的光致折射率改变(即紫外光敏性)呈正比例增大,两者之间的关系为△n=1．34×10-5+4．66×10-5P;退火后的光纤光栅的反射率与载氢压力的关系为R3=2．76881+0．83537 P．这一结果有助于控制载氢压力获得发射率可调的光纤光栅,解决光纤光栅写入随机性大的问题;掺锗石英光纤的紫外光敏性的大小随着载氢时间的延长,呈指数增长,最后达到饱和;光纤光栅的反射率与载氢时间也呈现同样的规律,制作光纤光栅的最佳载氢时间为14 d(常温)．     

光纤矢量水听器指向性锐化技术研究

1引言光纤水听器和矢量水听器是近些年来出现的新型水听器,与普通声压水听器相比,它们有着较为优越的性能[1],光纤矢量水听器则结合了二者的优势,有着更为广阔的应用前景,在本文中,我们分析了光纤矢量水听器的指向性并对其进行了海试实验验证。     

光纤布拉格光栅温度传感特性与实验研究

从光纤布拉格光栅温度传感模型出发,对光纤布拉格光栅温度传感的理论进行了分析,并通过实验对裸光栅的温度特性进行了研究,推导出了光纤布拉格光栅温度传感的一阶有效线性灵敏度系数的解析式。实验结果表明,光纤光栅在所测温度范围内具有良好的线性特性,与理论结果基本一致。表明光纤光栅温度传感的理论模型具有良好的实验基础。     

光纤布拉格光栅温度传感特性与实验研究

从光纤布拉格光栅温度传感模型出发,对光纤布拉格光栅温度传感的理论进行了分析,并通过实验对裸光栅的温度特性进行了研究,推导出了光纤布拉格光栅温度传感的一阶有效线性灵敏度系数的解析式.实验结果表明,光纤光栅在所测温度范围内具有良好的线性特性,与理论结果基本一致.表明光纤光栅温度传感的理论模型具有良好的实验基础.     

压电水听器线阵与DFB光纤水听器线阵的分析

分布反馈式(Distributed Feedback,DFB)光纤激光水听器因其多方面优越的性能近些年发展迅速,国内已对由其组成的线阵进行了成功的湖试.为检验更大规模DFB光纤激光水听器线阵的实用性能及与传统压电水听器线阵的性能区别,在某湖进行了实验,获得了传统压电水听器线阵和8元DFB光纤水听器线阵的相关数据.分析了...     

基于光纤水听器的声场水平相关性研究

1.引言 光纤水听器具有不受电磁干扰、损耗小、质量轻、体积小、可以大规模成阵、灵敏度高等优点,这使得光纤水听器近几年在国内外得到了广泛重视和快速的发展[1].中科院声学研究所声场声信息国家重点实验室与长沙国防科技大学合作于2002年成功研制了一条32阵元光纤水听器阵.2002年8月,在渤海进行了一次海上实验,以检测光纤水听器的性能.本文利用光纤水听器阵获得的气枪声信号进行了声场的水平相关性分析,并与理论结果进行了比较.     

内埋光纤光栅的复合材料层压板拉伸应变研究

利用内埋在复合材料层间的光纤光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)传感器监测复合材料层压板在拉伸过程中的应变变化,并与复合材料层压板试样表面粘贴的应变片测得数据进行对比,同时研究了光纤光栅的埋植位置对复合材料力学性能的影响。探索了FBG传感器在复合材料应变监测中的有效性和可靠性。结果表明:内埋于复合材料层间的FBG传感器可以有效反映复合材料层压板在受到拉伸载荷过程中的应变变化,对比FBG传感器与应变片测得的实验结果,二者所测得的应变变化趋势吻合良好,而且埋植光纤光栅对复合材料层压板的拉伸强度影响较小。     

光纤水声传感技术

光纤水声传感器也称为光纤水听器。它具有灵敏度高,损耗小,频带宽等多种优点。光纤水听器的发展也异常迅速,多种新型的光纤水听器的研究也正走向成熟。本文对各种光纤水听器的结构和原理进行了详细的介绍,对其进行了讨论和比较,并预测了光纤水听器的发展前景。     

评价光纤水听器探头的性能参数

光纤水听器声学性能的准确评价一直是人们非常关心的问题。简要叙述了相位干涉型光纤水听器的工作原理,指出了光纤水听器探头和光纤水听器系统的区别。作为光纤水听器的关键技术之一,光纤水听器探头声学性能的测试还没有明确的规范或标准。为此,提出了有关评价光纤水听器探头声学性能的参数,如相移灵敏度、加速度相移灵敏度、相对加速度相移灵敏度、指向性、相移灵敏度随静水压的变化、相移灵敏度随温度的变化等的定义,并给出了相关的表达式,对准确测量和评价光纤水听器探头的声学性能有一定的借鉴意义。并希望通过这样的讨论,促进光纤水听器探头性能测试的规范和相关标准的制定。     

用于低能X射线段的掠入射光栅摄谱仪

介绍一种新颖的用于研究激光等离子体的掠入射光栅摄谱仪。掠入射光栅摄谱系统由三部分组成：掠入射光栅摄谱仪、四维精密微调装置和一个含光纤传象束、摄象机、监示器和激光准直仪等构成的瞄准系统。文中论述了掠入射光栅摄谱仪的光路设计、机械设计特点和性能实验结果。     

空气背衬芯轴型光纤水听器声压相移灵敏度的优化设计

分别采用解析法和有限元法对空气背衬芯轴型光纤水听器的声压相移灵敏度进行了理论分析,并通过实验验证,得到了一组提高空气背衬芯轴型光纤水听器声压相移灵敏度的设计准则。     

钢条封装的光纤布拉格光栅温度传感器

介绍了光纤布拉格光栅传感器测温的基本原理以及一些布拉格光纤的封装方法,在此基础之上探讨了一种新型的布拉格光纤光栅的封装方法即用钢条对布拉格光纤光栅进行封装,并通过实验对祼光栅和封装后光栅的温度特性进行了研究.实验采用了恒温水浴装置,在25℃至70℃温度范围使用了中心波长为1530.5 nm的光纤布拉格光栅进行测量.先进行了祼光栅的测量,在光栅封装之后又进行了测量.实验结果表明,光纤光栅在封装之后温度灵敏度为裸光栅的2.5倍.其线性拟合度达到0.996.     

基于光纤布喇格光栅传感器的精密位移测量

首先对光纤布喇格光栅传感的基本原理进行了分析,并给出了光纤光栅位移传感的基本公式.在此基础上,设计制作了一种光纤光栅位移传感器.采用光纤光栅作为传感元件,利用多波长计进行波长检测,对位移量进行了传感测量.实验中,传感器位移检测范围为0.6mm,其传感测量精度为±43nm,测量分辨率为1.5nm.实验结果具有良好的线性度.     

光纤布拉格光栅传感特性及实验研究

本文分析了光纤布拉格光栅传感温度和应变的基本原理及其灵敏度,构建了光纤布拉格光栅传感特性实验系统,介绍了光路系统的组成结构、原理及其相关器件特性,完成了温度和应变量的测量实验。实验结果表明,采用光纤布拉格光栅能够实现应变和温度的测量,从而证明了光纤布拉格光栅传感技术理论分析的正确性和实验系统设计的合理性。     

光纤水听器解调干涉仪减振降噪技术研究

为减少外界振动和空气中噪声对光纤水听器解调干涉仪的干扰,通过实验研究了隔振器、抽真空隔声两种方式。实验表明,真空、隔振均对抑制光纤水听器解调干涉仪的噪声有显著效果,两种措施同时使用可使全频段内噪声降低20dB以上,能够满足使用要求。     

光纤水听器频分多路复用研究

本文通过对光纤水听器阵列中频分多路复用（FDM）方案的理论分析及实验研究,探讨了在多光源、多基元条件下信号调制频率以及频率间隔的选择,为以后大型光纤水听器的构阵研究打下基础。