光纤传感技术的发展及应用

介绍了传光型光纤传感器与传感型光纤传感器的基本原理,阐述了强度调制型光纤传感器、干涉型光纤传感器、光纤光栅以及光纤声发射传感器的应用,提出了我国光纤传感技术存在的问题以及发展方向.     

光纤传感技术的应用及发展

介绍了传光型与传感型光纤传感器的基本原理，阐述了强度调制型光纤传感器、干涉型光纤传感器、光纤光栅以及光纤声发射传感器的应用，指出我国光纤传感技术存在的问题以及发展方向。     

光纤传感器的复用与数据融合

由于光纤传感器中存在交叉灵敏度,阐释传感器的测量及其相互关系是一个重要的课题。采用数据融合技术,对来自不同光纤传感器的信号进行综合处理,建立了分离光纤传感器中的时变耦合信号模型,即多光纤传感器的复用和数据融合的模型。在强度调制、时分调制、光栅调制和相位调制光纤传感器中,引入传感器、传感模型、复用和数据融合等四个层面的数据融合技术以分离时变耦合信号。     

光纤传感器的研究及应用

介绍了光纤传感器与其他传感器相比的优点,还介绍了传感型光纤传感器与传光型光纤传感器的基本原理.同时,文章阐述了强度调制型光纤传感器、干涉型光纤传感器、光纤光栅和光纤声发射传感器的应用.文章最后提出了我国光纤传感技术存在的问题以及发展方向.     

光纤压力传感器

阐述了光纤压力传感器的发展概况,从光波调制的角度分别叙述了强度调制、频率调制、相位调制、波长调制、偏振调制型光纤压力传感器以及分布调制型光纤压力传感器,介绍了它们的原理、结构、优缺点等,并对目前最常用的强度调制压力传感器和发展迅速的分布调制型光纤压力传感器进行了详细的介绍。     

MEMS双光纤位移声传感器设计与分析

提出了一种新型强度调制型光纤传感器的理论模型。该模型使用单模光纤,讨论了光在准直透镜中的传播规律,利用光学透镜的准直作用,即矩阵光学原理和高斯耦合理论实现光强调制。强度型光纤传感器采用微电机系统MEMS结构的压力振动膜片拾取振动位移,通过分析施加在膜片上压力的变化及膜片尺寸得到影响双光纤位移传感器灵敏度的相关参数。仿真结果表明:合理的选择参数可以使传感器的灵敏度在不增加结构复杂性的前提下较传统方法有103量级的提高。     

将声信号直接变换成光强度信号的激光传感器

松下电器产业公司声学研究所受日本电子工业振兴协会的委托，开发出将声信号直接作激光强度调制变换的超小型传感器测头（φ2.9毫米）和光纤式高灵敏度激光传感器。     

夹角式强度反射型光纤声传感器

介绍了一种基于反射式强度型光纤传感原理的光纤声传感器,该传感器通过光纤模块将发射光纤和接收光纤的夹角固定为60°,同时采用基于微加工技术制作的反射振动膜片敏感声音信号并调制光信号强度.建立了该传感器的理论模型,并通过仿真和实验分析得到系统的最佳工作距离为8 μm,灵敏度为2.49 μW/μm.实验测试结果表明,该声传感器样机对声音的探测灵敏度为30 mV/Pa,同时给出了样机的频率响应及线性度测试结果.     

强度调制型光纤传感器信号补偿技术的现状与应用

简要地介绍了强度调制光纤传感器的特点,着重分析和比较目前国内外五种有代表性的强度调制型光纤传感器信号补偿方法及其应用状况.     

光纤传感器中的光调制技术

本文简要地介绍了有关光纤传感器的基本概念,并着重讨论了强度调制、相位调制、偏振调制和频率调制等各种光纤传感器中光的基本调制原理及其实现的途径。     

基于表面等离子体共振的光纤传感技术研究

提出一种基于棱镜型表面等离子体共振光强度调制的光纤传感新方法。基于理论模型,分析了棱镜的介电常数和介质的折射率对SPR传感器共振角的影响,在此基础上讨论了光强调制型SPR测量方法的可行性。该方法与已有的光强度调制型棱镜SPR传感方法相比具有测量方便和可长距离应用等优点。     

Application of fiber Optic Sensor Technology in Intelligent Steel Strand

A twisted fiber optic sensor based on intensity modulation is described.The principle and structure of the sensor and the choice of steel strand modules are introduced.The sensor is used to determine the tensile strain and distribution.The experimental results show that the change of the transferring light power has an approximate linear relation with the outer force.The intelligent steel strands with this kind of sensor will have a good application in monitoring the concrete crack and deformation distribution in huge structures such as dams and bridges.     

斜入射的反射式光纤传感器光强调制特性分析

反射式光纤传感器(RIM-FOS)在传感器领域一直占有重要地位.不少学者对反射式光纤传感器进行了相关研究,大多数都是假设入射光与反射面垂直射入,为了探究以入射光与反射面成锐角为前提,各影响因素对光强的调制特性,本文采用光纤的入射光与反射面为斜入射的情况下,假设光强符合理想均匀分布,反射面为理想光滑反射面,各环节光强损耗...     

弯曲增敏型光纤曲率传感器的优化分析

为一种直接检测弯曲曲率的光强调制型光纤曲率传感器—它采用弯曲增敏技术提高光纤对弯曲的灵敏度,能区分正向弯曲和负向弯曲,具有线性范围宽、成本低和适合薄结构的埋入式检测等优点建立了数学模型。基于这个模型,讨论了敏感区的光强的调制原理,推导出了光功率损耗与光纤弯曲半径、敏感区几何参数的关系,并通过实验验证了理论分析的有效性,为传感器结构的优化提供了定量依据。     

基于F-P腔的干涉/强度调制型光纤温度传感器

介绍了一种基于非本征F P腔的干涉/强度调制型光纤温度传感器。宽谱光源发光二极管(LED)发出的光经过2×2耦合器C1 传给F P传感头,传感头返回光信号再次经过耦合器C1 及C2 后分成两路,一路直接传给光电探测器D1,另一路经过窄带滤光片再传给D2,光信号经光电转换及放大后由计算机采集处理。给出了采用不同谱宽的两路光信号进行自补偿运算和温度测量的理论模型,并简单分析了影响这一温度传感器长期稳定性的原因。实验中利用Levenberg Marquardt非线性拟合得到与理论模型符合很好的温度定标曲线。该传感器在 20~200℃量程内,温度变化最小分辨率达到0 .1℃,长期测量精度达到±0. 2℃。     

高容错光纤声波传感器的数学模型与特性研究

光纤传感器具有抗电磁干扰、无源、耐腐蚀等优 良特性,适用于易燃易爆、强电磁干扰、水下等恶 劣环境。本文提出了一种基于反射式强度调制原理,以实现声波对光强的调制为目的光纤声 波传感器。设 计了一种新型传感结构,该结构通过光纤准直器收发光信号、采用逆反射材料设计了振动膜 片,基于准直 器的聚焦原理和膜片的逆反射原理有效扩大光束接收角、增强光强接收能力以实现传感器的 高容错测量, 提高传感器的稳定性。研究并建立了传感器的光强调制数学模型,制作传感器并测试了其性 能,实验结果 表明,该新型传感器能够有效探测声波信号,对频率为1000 Hz左右的声波具有良好的响应。该传感器具有 工作距离长、结构容错能力强、还原声音能力强等优势,可应用于国防安全监听等领域。     

曲率光纤传感器传感原理和参数优化

为了更好地了解曲率光纤传感器的工作原理,进一步优化传感器的性能,利用TracePro光学软件对弯曲光纤中传播的光线进行光线追迹,采用几何光学方法描述敏感区对光强的调制原理,推导出光功率损耗与光纤弯曲半径、敏感区几何参数间关系的数学模型,并通过实验验证了其有效性.研究结果表明,在曲率光纤传感器中,光线在弯曲光纤中的传播路...     

A light intensity function suitable for multimode fiber-opticsensors

Intensity distribution functions on the image plane are derived under the assumption that a multimode optic fiber is illuminated by a light source which can be approximated by infinite uniangular beams carrying equal power. The application of the theory to a Lambertian source is discussed. Experimental results, based on the observation of the light intensity distribution imaged on an opaque screen and collected by a digital camera, are presented. The theoretical and experimental data are compared to verify that the intensity function is an accurate model for describing the realistic approach to sensor design. The limitations of the uniangular and uniform intensity distribution models are discussed on the basis of theoretical and experimental results     

波长调制晶体吸收温度传感器原理

晶体吸收式光纤温度传感器是利用半导体晶体的光吸收与温度的依赖关系制作的温度传感器,体积小,成本低.目前对其研究都是基于光强调制,光强调制本身受光源扰动和光路扰动影响较大,致使传感器测量精度低,稳定性差.为提高晶体吸收式光纤温度传感器的测量精度及稳定性,提出利用波长调制制作传感系统的方法,从理论上予以仿真,并给出了半导体砷化镓材料的透射光谱曲线随温度变化的实验结果.