非对称3×3干涉型传感器解调系统设计

针对3×3耦合器输出信号的非对称特性，研究并推导了改进型的3×3耦合器解调算法。根据该算法，使用Labview设计了信号处理软件。实现了对非对称3×3耦合器输出信号的软件解调和频谱分析。通过实验，系统的频率测量范围可达10～1000Hz，相位测量范围为-10～10rad，相位灵敏度为0．5V／rad。     

光纤干涉仪相位解调方法的研究

相位解调在光纤干涉仪应用中具有十分重要的地位,直接影响干涉仪的相位测量精度。本文通过研究相位载波解调（PGC）与3×3耦合器解调这两种方法,发现在一定对称性条件下,3×3耦合器解调具有更大的优势。     

干涉型光纤传感器光正交外差解调技术研究

针对干涉型光纤传感器信号传感的原理特点,本文提出了一种光正交外差解调技术.该方法使用可调光纤延时线进行传感光信号延迟的精确调整以实现正交外差解调,从而减少了光电探测器的低频噪声影响.与常规的外差解调技术相比,提出的解调结构方案消除了电子移相元件所带来的额外电子噪声与环境温度变换引起的相位漂移.通过压电陶瓷环谐振特性测量实验,表明了提出的基于光正交外差的干涉型光纤传感器解调技术可以有效地进行干涉振动信号的解调,实验取得的最小可探测相移量可达到9.2× 10-5 rad.     

用于光纤干涉传感器的高稳定PGC解调技术

相位生成载波(PGC)解调技术具有高灵敏度、线性度好和动态范围广的优点,因此广泛应用于分布式光纤传感器中.本文提出了一种单路微分相除和微分自相乘的PGC(PGC-SDD-DSM)解调算法,该解调算法对载波相位调制深度和光强度干扰均不敏感.仿真实验显示,与PGC单路微分相除(PGC-SDD)解调算法、传统的PGC微分交叉...     

基于相位解调的光纤MEMS压力传感器

提出了一种新的压力传感器,该传感器基于Fabry-Perot腔干涉和相位解调理论测量压力。设计用MEMS技术以及普通的光通讯接插件制作出工艺简单,分辨率高的光纤MEMS压力传感器。阐述了传感器的工作原理,分析了硅膜的厚度对传感器性能的影响以及FP腔的长度对反射光信号的影响。研究了基于相位解调法的傅里叶变换方法,傅里叶解调法受光源强度波动的影响较小,解调精度高。实验结果表明改传感器在[0-3]MPa测量范围内,线性好,灵敏度可达到3.50 m/MPa（腔长改变/压力）。     

干涉型光纤水听器PGC解调处理研究

在干涉型光纤水听器的信号检测处理技术中,基于相位产生载波(Phase Generated Carrier 简称PGC)的处理方法应用广泛,本文通过对PGC技术的理论和仿真分析,说明采用PGC技术的可行性意义,并在光纤水听器系统联调实验中得到了验证     

基于质心寻峰的调频连续波激光干涉位移传感器

调频连续波激光干涉技术在精密测量领域中应用广泛,针对其高精度位移解调问题,本文将质心法应用于其拍频信号的解调中,提出了一种基于质心寻峰法的相位解调算法并进行实验与分析。提出的算法在对截取的拍频信号进行平滑滤波与分峰截幅等处理基础上,通过质心坐标公式得到拍频信号的质心,质心横坐标即为峰值位置,最后通过相位鉴别算法解调出位移。在仿真中设置信噪比(SNR)为15 dB,算法的相位误差为0.016 rad,位移误差为2.04 nm。搭建调频连续波激光干涉位移测量系统进行实验验证,实验结果表明：当固定距离为44 mm时,位移随机误差标准差为2.18 nm。与常规的过零点检测法进行对比分析,结果表明该算法的测量误差降低了49%,分辨率获得了提高,具有广泛的应用前景。

     

利用三个3×3耦合器串连构成干涉型三波长波分复用器

针对三通道波分复用技术,本文提出了一种利用三个3×3光纤耦合器级联细成的全光纤Mach-Zehnder干涉仪型三波分复用器,运用光纤传输理论和矩阵理论,得到光谱的输出表迭式.通过数值模拟分析了各3×3耦合器耦合比和光纤臂长差对该三波分复用器的影响,并进行了实验.结果表明,当组成的全光纤 Mach-Zehnder干涉仪型三波分复用器的三条光纤干涉臂两两之间分别存在长度差△L和2△L时,在耦合器分光比取一些定值时即可实现三波分复用功能,三端口输出谱线理想,波长间隔仅仅取决于△L的大小,且该器件的输出谱线对耦合器的耦合比不太敏感.实验样品采用的波段为1.55μm,波长复用间隔为0.8 nm,实验所得的结果与理论相吻合.     

1-3型水泥基压电复合材料传感器的性能

以 123型水泥基压电复合材料作为传感元件制备了水泥基压电复合材料传感器。研究了水泥基压电复合材料传感器的频率响应、 线性性能以及应用于混凝土后的传感性能。结果表明: 当加载频率小于 5 Hz时 , 所有载荷下传感器输出电压的幅值均增大 , 但当加载频率大于 5 Hz时 , 所有载荷下传感器输出电压的幅值几乎与输入载荷频率无关 ; 传感器的输出电压幅值和输入载荷幅值之间存在明显的线性关系。水泥基压电传感器在实际混凝土结构中具有良好的传感特性 , 其输出电压与复杂载荷、 随机载荷和脉冲载荷均呈现明显的一一对应关系 ,且与输入载荷基本同步 , 不存在滞后现象 , 试验输出电压值与理论输出电压值也非常吻合。该传感器非常适合于土木工程结构的健康监测。      

TiO2-WO3复合薄膜型气敏传感器性质研究

二氧化钛和三氧化钨是具有重要功能的无机n型半导体材料，常用来制备气敏传感器。本文利用电子束蒸发制备了TiO2-WO3复合氧化畅薄膜，在500℃下退火2h。通过SEM和XRD观察了该薄膜的形貌特性并进行了气敏测试。实验表明，该薄膜对酒精、丙酮和二氧化硫气体具有较强的敏感性。本文还研究了温度、复合浓度和气体浓度对薄膜气体传感能力的影响。     

基于WO3薄膜的双声路声表面波型SO2气体传感器

以金属钨粉,H2O2,CH3OH和PVP(聚乙烯吡咯烷酮)为原料,利用热喷射方法在双声路声表面波器件的测量声路上制作了细微多网孔状WO3薄膜,提出并实现了一种在常温下可以实现对二氧化硫(SO2)气体进行物理吸附和解吸附的基于WO3薄膜的双声路声表面波型SO2气体传感器.声表面波器件的双声路结构消除了由于外界测量条件改变引起的测量误差,也进一步提高了传感器的可靠性和准确性.实验结果表明,该传感器具有好的重复性,在测量范围内对各种浓度的SO2气体具有好的响应特性;传感器在0.5ppm到20ppm浓度范围内的线性灵敏度大约为6.8KHz/ppm.     

La0.7Sr0.25Cr0.5Mn0.5O3-δ基阻抗谱型传感器的NO2气敏性能研究

对La0.75Sr0.25Cr0.5Mn0.5O3-δ(LSCM)基厚膜阻抗谱型传感器在不同条件下的NO2气敏性能进行了研究.结果表明:传感器电阻在高频和中频端(约50kHz)几乎保持不变,在低频端(约1Hz)与NO2浓度成反比;膜层厚度、工作温度及氧气浓度对传感器的气敏性能具有较大影响,说明传感器电阻值的大小同时受到材料对NO2的吸附脱附特性和三相界面处的电化学反应的影响.