光纤光栅周界安防系统在海风环境中的应用

光纤光栅周界安防系统利用光栅传感器来感知布防区域的振动信号,再经过分析判断对入侵行为进行及时预警。当系统安装于起风频繁、风力较大的海边环境时,需要在准确预警入侵行为的同时,减少大风干扰引起的错误报警情况。该文以某一海风环境的网片安装方式周界系统为研究对象,比较了入侵信号和海风信号的异同,由于大风产生的扰动,影响范围较大,该文结合区域信息,先对大风环境进行判断,再为发生扰动的监测单元分配对应的报警策略,能够有效提升系统的预警效果。     

差动光栅式精密定位精度的提高

介绍了基于差动光栅结构的激光莫尔精密定位原理，分析了该光栅结构在实际工程应用中的莫尔信号变化特点。从双光栅计量的基本数学模型出发，详细讨论了5种影响定位精度的因素，给出了相应的数值计算结果，并根据这一结果提出了在工程应用中提高定位精度的措施。     

光纤光栅技术在煤矿安全生产中的应用

目前光纤传感技术应用于矿井安全监控领域以弥补传统传感器存在测量精度低、稳定可靠性差、易腐蚀和易受电磁干扰等不足。本文介绍了光纤光栅传感原理,讨论了光纤光栅传感技术在煤岩动力灾害、矿井水灾和火灾的应用。研究结果表明光纤光栅传感器具有抗电磁干扰、耐腐蚀、测量精度高、易于传输、准分布式测量等特点,在煤矿生产中具有广泛的应用前景。     

光纤布拉格光栅传感器在温度计量中的应用前景

光纤布拉格光栅传感器(FBG)是波长编码传感器,它将感测到的信息转化为其响应波长的移动,即用波长编码,与光源起伏、光纤弯曲损耗、光纤连接损耗、光波偏振态无关,具有很强的抗干扰能力,可实现分布式多点实时在线传感,适用于温度、应力、应变等物理量的测量。温度传感是FBG最主要和最直接的应用之一。温度对光纤光栅反射波长的影响是由热膨胀     

基于光纤布喇格光栅传感器的精密位移测量

首先对光纤布喇格光栅传感的基本原理进行了分析,并给出了光纤光栅位移传感的基本公式.在此基础上,设计制作了一种光纤光栅位移传感器.采用光纤光栅作为传感元件,利用多波长计进行波长检测,对位移量进行了传感测量.实验中,传感器位移检测范围为0.6mm,其传感测量精度为±43nm,测量分辨率为1.5nm.实验结果具有良好的线性度.     

光纤光栅传感器在建筑施工中的应用研究

光纤光栅传感器是一种新兴的传感器,文章主要介绍了其传感原理和特点,分别论述了光纤光栅温度传感器和光纤光栅应变传感器在建筑施工中的应用场合,介绍了典型的应用实例和各自的工作原理,找到了光纤光栅传感器在建筑施工应用方面的关键技术难点,并对这两个技术难点提出了解决方案,最后指出了光纤光栅传感器在建筑施工方面应用的前景和发展方向。     

差动变压器式传感器在包装机械中的应用

利用差动变压器式传感器作为测量器具的包装机械设备中通常所采用的测量电路有一定的缺陷和不足，通过对这种传感器的性能分析，对测量电路进行了相应的改进，提高 了检测性能。     

差动式激光多普勒技术在冲击校准测试中的应用

本文介绍了利用差动式激光多普勒技术实现高加速冲击校准的原理、方法和实际的光学系统。     

光纤光栅流速传感器的设计和实验

本文通过实验验证了一种新型的测量液体流动的流速传感器。液体流动的力作用在小圆盘上,导致悬臂梁的扭曲变形。将布拉格光纤光栅植于悬臂梁上。通过检测布拉格光纤光栅波长漂移,就可以得到液体流速。实验结果显示了这种传感器的可行性。实验实现的测量范围为0--120cm／s,测量精度最高可达到5cm／s。同时,本文提出了通过改变传感器的材料可以扩大测量范围。     

改进型双光栅矩阵运算光纤光栅传感器

在光纤光栅传感器的应用中一直存在着交叉敏感问题,必须采取各种措施进行补偿或区分。 在悬臂梁的上下两面分别粘贴光纤光栅,通过分别测量这两个光栅的波长位移的改进型双光栅矩阵运算法来克服交叉敏感问题。该方法只需要一套光源和检测系统,装置简单,具有较低的成本和实际应用前景。     

光纤光栅传感技术在桥梁试桩中的应用

基于对光纤布拉格光栅(FBG)传感特性的理论分析,研制了可用于桥梁试桩应变监测的光纤光栅钢筋应变计,并进行了标定试验;研究了光纤光栅传感器的布设工艺,在某特大跨海大桥试桩项目中的钻孔灌注桩里成功地埋入了52支光纤光栅钢筋应变计,进行了荷载试验.研究结果表明,在桥梁试桩项目中利用光纤光栅传感技术可以方便有效地对试桩的应变进行多点实时监测,为桥梁桩基础的优化设计提供了可靠的依据.     

抛弃式光纤温深仪系统设计与实现

海水温度梯度是海洋调查、海洋研究的重要参数,抛弃式温度剖面测量系统(Expendable Bathy Thermograph,XBT)是一种可在测量船走航状态下进行海洋温度剖面测量的仪器,具有实时、快速和低成本的特点.传统XBT通常不使用深度传感器,而是根据探头入水时间利用经验公式推算所处深度,深度误差较大.文章介绍了...     

毛细铜管封装的内嵌式镀金光纤布拉格光栅温度和应力传感器

为了实现复杂、恶劣环境下工程机械表面无损的应力监测方式,实现对大型工程机械的实时动态监测,提出了基于磁控溅射技术的光纤布拉格光栅(FBG)应力传感器封装方法。并对完全嵌套(整个栅区嵌套毛细铜管)和两端嵌套(栅区两端嵌套毛细铜管)两种封装方法开展了研究。从理论分析和有限元仿真的角度比较了传感器的增敏效果,前后结果一致。制备了传感器实物并进行了温度、应力和对比实验。仿真实验结果表明,该模型下FBG传感器能提高约7.5%的灵敏度。温度实验表明第二种封装结构的温度反馈相关系数R2达到了0.99948,在30℃～80℃范围内呈现良好的线性度;应力实验的相关系数R2也达到0.99924,灵敏度为6.14 pm/MPa,在该实验搭建的解调系统下精度达到0.05 MPa,可以快速、精确地解调应力。对比实验表明,光栅解调仪组成的监测系统比应变片组成的监测系统具有更高的精度,最大偏差值减小了59.8%。嵌套毛细铜管的金属化方式结合有机胶固定的封装结构简单、灵敏度和精度高,可以满足大型工程机械表面无损实时健康监测的需求。     

纤维复合材料层合板内埋光纤光栅传感器的保护技术

内埋的光纤Bragg光栅（FBG）传感器的存活率及测试精度是其在线监测纤维增强树脂基复合材料制备和服役状态的重要前提。采用[90₁₁/0₁₁]的碳纤维预浸料铺层方式,在层合板0°和45°方向的典型位置埋入FBG温度和应变传感器,采用模压成型工艺制备复合材料层合板。在异向铺排（光纤光栅方向与碳纤维方向不同）的45°方向光纤光栅传感器内埋于碳纤维预浸料层间的过程中,对其采用4种不同的保护方式。通过对比实验结果发现:当对异向铺排的FBG传感器不采取保护措施时,在加热加压复合材料时光纤光栅容易失活;整层铺设同向预浸料以保护异向铺排的FBG传感器的方式改变了具有特定铺层参数复合材料的力学性能;采用窄长条同向预浸料上下包埋保护FBG传感器的方式增大了应变光栅测量结果的系统误差;采用窄长条同向预浸料上下包埋并在邻近铺层开凹槽的保护方式能明显提高内埋光纤光栅的存活率及测试精度。      

外腔激光器实现波长变换的理论及实验

理论上从半导体激光器的速率方程出发,利用其增益饱和效应,提出了光纤光栅外腔半导体激光器实现波长变换的理论模型。利用此模型对入射波为高斯波时的波长变换进行了数值模拟。实验实测了光纤光栅外腔半导体激光器的波长变换前后的谱线,得到带宽 0.1nm,边模抑制比为37.9dB 的激光谱线,并且利用此波长的外腔激光器得到了波长转换间隔为 8nm 的激光谱线。理论分析和实验结果证明,光纤光栅外腔半导体激光器在实现波长变换方面具有很好的线性响应特性。     

埋入CFRP的FBG光纤传感器界面传递特性实验研究

埋入碳纤维复合材料（CFRP）的光纤布拉格光栅（FBG）传感器应变测量值与基体实际应变存在误差,用光纤、保护层、粘贴层和基体材料的界面传递特性来表征应变测量值可提高精度．根据弹性力学和边界条件,得出FBG应变测量值与基体材料实际应变值的关系方程,通过裸光栅直埋基体材料界面传递的特征系数,可表征和计算FBG检测应变与测点实际应变的误差及修正系数．试验结果表明：对埋入裸光栅的碳纤维复合材料同时进行电阻应变与FBG—IS波长解调试验对比,试验测量FBG应变传感灵敏系数与理论值十分接近;对埋入CFRP的FBG裸光栅,由于不存在粘贴层界面传递的影响,其应变测量值可无需修正．     

混凝土结构的光纤光栅智能监测技术

根据混凝土结构的内部应变监测需要，提出了光纤光栅管式封装应变传感器，并对其传感特性进行了研究；探讨了光纤布拉格光栅传感元件在混凝土结构中的布设工艺，并用光纤光栅监测了水泥净浆的固化过程；用管式封装光纤光栅与裸光栅对钢筋温凝土梁进行了应变监测；最后将光纤光栅传感器成功地应用于黑大公路大桥。     

基于光纤光栅传感器的弓网状态监测方案及其验证试验

结合轨道交通列车受电弓与接触网安全监测的实际需求,提出利用光纤光栅传感器进行碳滑板应变变化实时检测,利用应变推导出接触力变化,实现接触力检测,从理论模型和试验测试两方面对监测可行性进行验证,为弓网状态监测提供了一种可行的解决方案。     

Dependence of the refractive index grating in photorefractive barium titanate on intensity

The interference pattern of light waves creates a refractive index modulation in photorefractive media. This process is relatively well described by the theory (Kukhtarev equations) but deviations are found. Therefore, experimental methods are used in order to characterise the processes. The influence of the absolute intensity as well as the intensity ratio of the interfering waves on the refractive index modulation are studied in a two-wave mixing arrangement. Especially for the dependence on the absolute intensity the interesting relation Δn=f(I_abs)I_abs was found that is not predicted by the theory. Nevertheless, this experimental approximation can be used in calculations in order to minimise the error.