一种基于MEMS的主动式光纤连接器

介绍一种基于MEMS技术的主动式光纤连接器,上层为双层结构电热驱动器,下层为硅V型槽。双层结构在常温下作为压制光纤的盖板,通电后作为单稳态电热驱动器,盖板翘曲,放入或取出光纤。利用Ansys有限元分析软件并结合工艺条件,对热驱动器部件的性能进行了分析与仿真。利用表面硅工艺和体硅工艺制备出核心驱动部分,检测盖板翘曲情况下性能。     

超导转子旋转轴位置测量的影响因素分析

介绍了一种用于低温装置中超导球形转子旋转轴线位置测量的反射式强度调制(R IM)型光纤传感器。在转子端面刻划矩形漫反射图形,利用该刻线图形对反射光的强度调制来获取旋转轴线位置偏移的大小和方向。用M atlab软件进行了仿真,由输出波形分析了转子刻线精度和光斑大小对光纤传感器信号拾取的影响。仿真结果为光纤传感器的设计提供了依据,对传感器在实际应用中提高信号拾取的精度具有参考价值。     

光纤光栅传感器在结构健康监测中的应用

详细阐述光纤光栅传感器的结构及布拉格光纤光栅传感器的工作原理。重点介绍结构健康监测系统构成、光纤光栅传感器系统的信号处理、安装等方面问题;展望光纤光栅传感器在结构健康监测领域中的前景。     

基于双D光纤传感器的陶瓷泥浆浓度仪的设计

为了克服陶瓷泥浆浓度落后的检测技术和低效率,研制了一种新型的检测仪器.依据Mie散射理论,在入射波长、入射光强、探测距离、粒径尺寸参量、折射率,后向散射角已知时,后向散射光强就与粒子数浓度成正比.在实验中,把光信号通过双D型光纤传感器中的一支光纤射入陶瓷泥浆,另一支光纤接收陶瓷泥浆颗粒对光信号的后向散射光线.分别检测浓度为40%-60%的陶瓷泥浆样本,记录、分析这组电压值和陶瓷泥浆浓度的关系后知道:在陶土含量为40%-60%之间的数据曲线是线性的.利用这一个结果,研制了陶瓷泥浆浓度检测仪,并详细说明陶瓷泥浆浓度检测仪的结构及特点.     

波长调制技术在掺铒光纤腔内吸收气体传感中的应用

在掺铒光纤腔内吸收气体传感系统进行气体检测时,由于受到放大自发辐射噪声、标准具效应等因素影响,气体浓度检测信号强度和检测浓度极限受到了很大的限制。为了解决上述问题,将广泛应用于可调谐二极管激光器吸收光谱的波长调制技术应用到掺铒光纤腔内吸收传感系统,利用实验分析了二次谐波信噪比与泵浦驱动电流、调制频率以及调制深度的关系,从理论上分析推导的最佳波长调制深度也与实验得到的调制深度非常吻合。采用波长调制技术得到气体传感系统的检测浓度极限为140×10-6。     

湿度和温度对聚合物光纤光栅反射波长漂移量的影响

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,采用聚合物光纤布拉格光栅(polymer op-tical fiber Bragg grating,POFt3G)传感器对大应变进行检测;分析了湿度和温度对光纤光栅反射波长漂移量的影响,建立了湿度传感模型、温度传感模型和温度湿度混合模型.并通过MATLAB进行数值仿真,结果表明,反射波长随温度的升高而减小,随湿度的增加而增大,并受到温度和湿度的交叉影响,这与文献报道的实验结果比较吻合.     

一种高性能人造视网膜微刺激器的设计

微刺激器是人造视网膜系统的核心组成部分,其设计面临诸多挑战.设计了一个驱动4×4微电极阵列的人造视网膜微刺激器,通过采用内部计数和内部RAM策略,将传输数据量减小到1/16.通过采用宽摆幅共源共栅结构使微刺激器的输出阻抗和输出电压摆幅分别达到2～4兆欧姆和90%以上,提高了其生物环境适应性.通过引入电荷平衡机制,减小了失配引起的电荷积累,提高了人造视网膜长期工作的安全性.仿真结果验证了该微刺激器方案的正确性.     

虚拟人运动中受扰的平衡保持算法

为了更加真实且实时地模拟运动中虚拟人恢复平衡的反应动作,提出一种针对受到外界作用力扰动的虚拟人平衡保持算法.首先通过虚拟人质心位移和速度来判断平衡性;然后借助生物力学的研究成果设计了具有人体特性的虚拟人运动受扰后的平衡保持方法,并用动力学进行模拟,驱动虚拟人完成平衡恢复.实验结果表明:该算法计算效率高,符合人体的生物力学特性,并且具有良好的交互性与较好的视觉效果,适用于虚拟人动画合成.     

基于长周期光栅边缘滤波解调的光纤布喇格光栅位移传感研究

利用长周期光栅的边缘滤波解调技术,我们报道了一种光纤布喇格光栅位移传感方法.系统由一个3dB耦合器、一个传感光纤布喇格光栅、一个长周期光栅和一个探测器构成.实验结果表明,在所测位移范围内,传感系统输出的光功率与位移成良好的线性关系,位移灵敏度为9.24pW/mm,位移分辨率为0.01 mm.该方案结构简单、灵敏度高、线性度好,可应用于实际中的位移测量.     

无线传感器网络通信半径动态调整的能耗均衡策略*

针对无线传感器网络中分簇算法采用多跳通信方式时,靠近汇聚节点的簇首节点由于转发大量数据而导致自身能量消耗过快且易失效,从而造成网络分割,形成"热区"问题,提出了一种无线传感器网络通信半径动态调整的能耗均衡策略.该算法将传感器网络合理分区,通过动态调整分区通信半径选择能耗均衡的簇结构.仿真实验表明该算法可以把能量均衡地分摊到网络的各个节点,并具有较高的能耗效率,延长了网络寿命,减缓了网络的"热区"问题,性能优于HEED算法.