基于FBG传感器的光伏电站箱变设备的温度监测

针对光伏电站箱变设备在运行过程中的产热问题,基于光纤布拉格光栅传感技术,设计了温度在线实时监测系统,实现了对箱变进线柜中变压器、输电线缆接头、箱体壳等11处关键点温度的在线实时监测.对监测所得结果,分析了24 h的温度数据,很好的反应了监测点的温度变化情况,所得温度数据,可用于进一步开发保护预警系统.与传统测量方法相比,光纤布拉格光栅传感技术具有绝缘、耐高压、抗电磁干扰能力强等优点,并可应用于不同电学环境的温度监测.     

基于Ce∶YAG晶体的掺Ce光纤拉制技术

基于管棒法(Rod-in-Tube)技术,以Ce∶YAG晶体作为芯棒,纯石英玻璃管作为套管,利用石墨炉、拉丝塔拉制了掺铈(Ce)光纤.通过X射线能谱(EDX)分析拉制而成的光纤,得到光纤的纤芯变为玻璃材料,而不再是晶体状态,这表明光纤拉制过程中芯棒与套管之间存在扩散现象.光纤在314nm光泵浦的情况下,产生约67nm (FWHM)光谱宽度的荧光辐射.     

混合光环晶格的实验研究

混合光环晶格是由束腰半径相同、拓扑电荷数分 别为整数和分数的两束拉盖尔-高斯(LG,Laguerre-Gaussian)涡旋光束共轴叠加 而成。本文理论模拟产生了混合光环晶格,包括混合亮环晶格和混合暗环晶格;基于共轭对 称延拓傅里叶 计算全息生成了混合光环晶格的全息图,并利用反射式空间光调制器(SLM),光电再现了高 质量的混合光环 晶格,实验结果与理论模拟一致。研究表明,混合光环晶格可以揭示拓扑电荷数的变化对 光环晶格的光束 分布影响,对深入理解复合涡旋光束提供了实验依据。     

掺铈石英闪烁光纤的伽马传感特性研究

提出了基于溶胶-凝胶(Sol-Gel)法制备掺铈石英闪烁光纤,将其作为辐射传感头,搭建了对伽马辐射敏感的光纤传感系统。通过改变溶胶-凝胶中铈元素掺杂浓度,分别拉制出Ce与Si的摩尔分数分别为0.14%和0.22%的闪烁石英光纤。利用137Cs伽马辐射源,研究了闪烁光纤涂覆层、铈元素掺杂浓度及闪烁光纤长度等参量对辐射传感特性的影响。     

无功就地补偿最佳功率因数的确定

本文系统地阐述了无功就地补偿原理及功率因数的，无功补偿量和经济效益三者的关系，并从补偿技术效果和经济效益角度确定了无功就地补偿的最佳功率因数。     

光纤材料锗缺氧中心与环结构特性研究

利用密度泛函理论(DFT)研究光纤材料中锗缺氧中 心(Ge-DDC)与环 结构特性,建立基于三环结构的Si-O-Si结构模型和Ge-ODC模型;同时,通过紫外可见光 (UV-Vis)吸收与拉曼测试分析研究光纤材料的微结构 特性。理论分析结果表明:对于未掺杂Ge的光纤材料,其带隙为8.36eV左右;而对于掺杂Ge元素的光纤材料,其带隙为 5.0eV左右,会在242nm波长处形成一个吸收 中心,并且它与Ge-ODC缺陷中心的吸收中心相 对应。在Ge-ODC缺陷结构中,其三环 Si-O-Si结构与Ge原子之间存在紧密联系。当掺Ge的光纤材料经辐照处理后,光纤材料中 容易产生GeE′和SiE′缺陷中心。光纤材 料受到不同剂量辐照后,光纤材料中的三环结构数量随着剂量的增加而减少。研究结果表明 ,石英材料中Ge-ODC缺陷结构容易产生 于环结构周围,并容易受到外界能量的影响。Ge-ODC与环结构特性的理论研究,对 超低损耗石英光纤的制备与设计具有重要的实际应用意义。     

带有温度补偿的法拉第磁场传感器

提出了一种在法拉第磁场传感器中，同时独立地测量温度和磁场的方法．温度的干涉相角测量与感应磁场干涉条纹对比度调制的结合是该方法的核心，这种方法基于马赫一泽德尔干涉结构使用顺磁材料ＦＲ—５作为传感元件，并利用光纤连结可实现远方操作．文中证明该方法能补偿随温度变化的费尔德常数，以确保磁场测量的精确度．     

聚合物光纤损耗及光谱特性的测量分析

聚合物光纤（POFs）的参数直接反映了POFs的特性，为了更好地了解POFs的性能，探索POFs的测量方法，对POFs的传输损耗光潜特性进行了理论和实验研究。分析了POFs的传输损耗特性以及与波长的相关性，利用剪断法和光谱分析法对POFs的传输损耗和光谱特性进行测定，最后测得在550～670nm波长范围内聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）阶跃型POFs的传输损耗光谱特性。结果娃示，PMMA阶跃型POFs在510～580nm和650nm的波长范围内有较低的损耗。     

高精度光纤光栅振动解调系统研究与应用

为实现工程系统中对振动信号的检测,提出了一种基于衍射光栅的光纤布拉格光栅(FBG)振动解调系统。解调系统通过色散成像原理获取传感器反射光谱,由所设计的嵌入式单元进行信号处理,并通过专用的上位机解调软件完成数据处理与分析。将系统封装为解调仪器,能实际应用于振动信号的探测。所设计的系统波长解调范围为1 525～1 570 nm,波长重复性可达±1 pm,分辨率为0.5 pm,可实现8通道复用测量,最高光谱解调速度可达10 kHz。实验结果表明,该FBG振动解调系统能够高精度测量不同频率与幅度的振动信号,最小可探测应变约为0.319με/Hz^1/2,在结构安全监测等领域具有重要的应用前景。