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1.
在不考虑等离激元诱导效应的情况下,利用玻尔兹曼平衡方程方法从理论上研究了金属光栅结构对石墨烯光电导率的直接影响。研究发现由于光栅对入射光的动量补偿作用,光栅对石墨烯的带内光电导率产生了显著的影响,使得在石墨烯的太赫兹吸收窗口区域出现光电导率峰,并且该光电导率峰可由光栅周期、电子浓度以及温度来调控。该研究有助于深入理解光栅结构对光电材料的影响,并表明光栅-石墨烯体系可以应用于可调谐的太赫兹光电器件,如太赫兹探测器。  相似文献   
2.
介绍了一种新的测量激光波长的方法。在室温条件下,利用压电陶瓷片在高频信号源产生交变电场作用下获得超声波,超声波在液体中传播形成超声光栅。在光具座上利用准直透镜和测微目镜组成的望远系统替代了分光计,完成了对在已知波长钠光、未知波长激光的照射下形成了光栅光谱宽度的测量,并结合光栅方程,得出激光的波长。该方法原理简单,结果与激光波长标定值的相对误差小,可以作为超声光栅的一个扩展试验。  相似文献   
3.
用于假手指尖的光纤光栅触觉力传感器研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
针对现有假手触觉测量常用的薄膜压力传感器精度不佳、线性度差、迟滞性高等问题,研究了一种可安装于假手指尖的光纤布拉格光栅触觉力传感器。首先,通过传感单元的微小化结构设计,可以将施加的外力转化为光纤承受的轴向力;进而,通过有限元对传感器结构参数进行优化,提高了光纤光栅对于压力的灵敏度;然后,围绕假手指尖应用的需求,制作了这种光纤布拉格光栅触觉力传感器;最后,对该传感器进行了性能标定、对比分析和应用抓取3个实验分析,实验结果表明:该传感器压力灵敏度为0.103 8 nm/N,线性度R~2为0.998,重复性误差为1.32%和迟滞性误差为2.19%;与现有的薄膜压力传感器对比,该传感器的线性度和重复度都更高,迟滞性更低。  相似文献   
4.
本文介绍了光纤光栅技术在测力锚杆上的应用,并且基于常用托盘的力学结构,增大了托盘内部的空间、设计了与之相连接的金属保护套筒使之成为一体式结构,从而有效地保护了光纤测力锚杆的主体结构。  相似文献   
5.
基于光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)的灭菌全过程物理参数实时动态监测系统,提出基于聚酰亚胺涂覆的FBG(Polyimide-Coated FBG,PI-FBG)对灭菌器气体的质量进行监测,研究其可行性和监测方法。评估PI-FBG的温度稳定性及温度灵敏度,通过考查合格灭菌器排气期和干燥期传感器的响应,得出动态温度及压力条件下传感器对水分子密度的响应,提出由PI-FBG和毛细不锈钢铠装FBG温度传感器配合判断灭菌期水蒸汽是否合格的方法。在灭菌器工作温度范围内,传感器具有良好的温度稳定性,温度灵敏度为0.0143 nm/℃;动态温度及压力条件下传感器对水分子密度的响应可用分段线性关系表述,线性段灵敏度分别为8.9942×10-4,1.7837×10-5,2.2272×10-4和1.6236×10-4nm/(g·m-3)。在预真空期和灭菌期进行测试可有效地判断灭菌期水蒸汽的干燥及纯净特性。本研究及前期工作为压力蒸汽灭菌器物理参数的全面监测提供了全新的光纤传感方法,具有安全、便捷、成本低和免电磁干扰等优势。  相似文献   
6.
为了实现低频振动的高灵敏度测量,设计了一种基于转动支撑梁的新型光纤布拉格光栅加速度计。 通过分析其振动 模型和 MATLAB 数值计算,优化了传感器的结构参数,设计传感器理论灵敏度为 1 725 pm / g,固有频率为 68. 4 Hz。 同时通 过 COMSOL 模拟分析传感器的动态特性,其模拟结果与理论分析吻合。 频响特性和幅值特性实验结果表明光纤光栅加速度 计在加速度 0 ~ 2 g、工作频率 0. 5 ~ 20 Hz 的范围内,传感器加速度特性曲线呈现良好线性关系,灵敏度高达 1 495. 2 pm / g,重 复性良好。 该传感器结构简单紧凑,轴承结构有效减少悬臂梁振动过程中的弹性能耗,可显著提高其灵敏度,能够实现低频 振动信号的探测。  相似文献   
7.
张福生  张雷  赵阳 《光学精密工程》2021,29(12):2964-2973
为了解决航天器板状结构变形的监测问题,建立了结构应变检测与形变重构系统,提出了一种基于准分布式光纤光栅传感器网络和改进型增量式极限学习机相结合的结构形变重构方法.采用光纤光栅应变传感技术,搭建了四边固支平板结构应变检测与形变重构装置,每条通道由12个传感器按照四行三列等距离分布组成,并采用完全粘贴方式提高测量的准确度与稳定性.设计了基于增量式极限学习机的结构形变预测模型,经过训练,该模型能够有效的预测结构变形位移量,结合三次样条插值法,实现了变形曲面的三维重构.采用平均绝对误差以及均方根误差两个精度指标对重构方法进行评价,实验结果表明,该检测装置及形变重构方法在不同的变形状态下的平均绝对误差小于0.05 mm,均方根误差小于0.005 mm,满足航天器结构的形变监测需求.  相似文献   
8.
线型结构体应变监测技术在大型结构安全监测等领域中应用需求广泛。光纤传感技术中的新一代光栅阵列传感技术具备传感单元密度高、应变测量精度好、响应速度快、抗电磁干扰、可靠性高、使用寿命长等技术优势,能够有效提升线型结构体应变监测系统的各项性能指标。通过在实验室场景下开展模拟试验研究,显示了光栅阵列传感技术能够检测到线型结构体的变形过程及瞬时状态,具备较快的响应速度及较高的监测精度,证明了该技术在线型结构体分布式应变监测实际应用中的可行性。  相似文献   
9.
采用液相共沉淀法和等体积浸渍法制备了二元金属氧化物催化剂,以尿素和甲醇为原料在半连续反应装置上非均相催化合成了氨基甲酸甲酯(M C).用X射线衍射分析和扫描电子显微镜对制备的金属氧化物催化剂进行了表征.实验结果表明,尿素醇解反应优化条件为:n(甲醇):n(尿素)=8:1,催化剂用量2%(以甲醇和尿素总质量计),反应温度150℃,反应时间6 h,新鲜甲醇流速5 mL/min,MC收率可达94.25%.催化剂经过简单的回收处理,重复使用仍保持较高的催化活性.  相似文献   
10.
针对三维力传感器维间耦合干扰严重的问题,以双层十字梁结构光纤布拉格光栅三维力传感器为研究对象,提出了基于麻雀搜索算法优化极限学习机(Sparrow Search Algorithm–Extreme Learning Machine,SSA-ELM)的解耦算法。首先,研究了光纤布拉格光栅的传感及测力原理,揭示该三维力传感器波长漂移量和力的映射关系,分析其结构耦合特性;然后,构建标定实验系统进行标定实验;最后,建立了极限学习机非线性解耦模型,利用麻雀搜索算法优化模型,获得网络最佳初始权值和阈值,兼顾解耦精度和效率,寻找极限学习机隐含层节点与SSA迭代次数的最优参数组合,解耦后Ⅰ类误差最大为1.18%,Ⅱ类误差最大为1.14%,解耦训练时间为1.7786 s。为验证解耦效果,将SSA-ELM算法与最小二乘法、极限学习机算法解耦结果对比。实验结果表明:SSA-ELM算法解耦训练速度较快,能更有效地构建三维力的维间耦合关系,降低传感器Ⅰ,Ⅱ类误差,具有较好的非线性解耦能力。  相似文献   
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