基于半圆柱增敏结构的柔性光纤压力传感器设计

为了进一步增强光纤压力传感器的灵敏度,提出了一种基于半圆柱结构设计的柔性光纤压力传感器。此结构使用聚二甲硅氧烷（PDMS）作为该传感器柔性基底,传感器外部受力时,首先PDMS发生形变,从使得光纤发生形变,最终光纤发生轴向拉伸。利用光频域反射计（OFDR）测量光纤的轴向应变,对所提出的增敏结构传感器和改进前的传感器进行Abaqus有限元仿真分析和实验验证。结果表明,该半圆柱增敏结构可以有效提高传感器的灵敏度。在0~100kPa的测压范围内,灵敏度从未改进前的1.09 /kPa提高到1.69/kPa。     

光纤传感器在钢筋混凝土结构和建筑物中的应用

本文讨论了埋在钢筋混凝土结构中（如桥梁、大坝和建筑物等）的光纤传感器潜在使用与结构内部非损坏测量的关系以及对结构整体性能的评价，同时提出了光纤传感器在结构监视、实验应力分析、服务设施管理及控制方面的应用。本文还讨论了与此技术实际应用有关的基本问题。     

离子敏PH传感器的研究

本文介绍了一种采用硅键合ＳＯＩ材料作衬底的离子敏场效应管（ＩＳＦＥＴ）型ＰＨ传感器。这种结构减小了衬底泄漏电流，改善了ＰＨ传感器的温漂特性和时漂特性。本文提出的结构为ＰＨ传感器的实用化开发了新的途径。     

基于单侧几何形变结构的全光纤Michelson干涉高温传感器

利用CO2激光脉冲对标准单模光纤(SMF)单向形成较小的几何形变,把部分基模能量耦合到光纤包层,制作了一种新型的在线型Michelson干涉传感器。理论分析了这种几何微扰激发的包层模特性,并利用芯模-包层模较大的热光系数差,把这种传感器应用于高温测量。实验结果表明,这种干涉传感器的温度灵敏度为0.093 7nm/℃,并且在800℃温度范围内具有良好的线性和重复性。这种制作简单、结构稳定、体积小和灵敏度高的全光纤在线型Michelson温度传感器将具有较大的潜在应用价值。     

塑料光纤泄漏传感器的设计和性能

介绍了一种塑料光纤（POF）传感器的设计和操作，该传感器以从一根光纤到另一根光纤产生强度调制的非常规光泄漏为基础。人们已发现，主要损耗机理是渐逝损耗，并基于此现象设计出该光纤传感器。计算渐逝波的有效肤深与不同包层折射率之间的关系。将这种传感器作为不同液体的液位传感器，对其进行了试验并比较了试验结果。测量了用于这种探头的一系列测量的干输出（空气界面层）和湿输出（液体界面层）信号，并叙述了涉及传感器工作的重要因素。此外还报道了测量值的精度、结果的再现性（误差1.35％）和传感器工作的稳定性与不同入射功率下的时间之间的关系（误差0．85％）。报道的这种设计具有应用前景，并证实了这种器件作为液位探头以及双位开关的成功运行。     

双包层光纤微弯传感器及其暗场检测技术研究

提出一种基于双包层光纤和耦合器的双包层光纤微弯传感器结构及暗场检测方法.通过理论和仿真分析,建立了双包层光纤弯曲损耗的理论模型;通过对光纤结构参数与传感器灵敏度关系的仿真,获得了实验用光纤最佳结构参数;理论和仿真分析了变形器的最佳周期、齿间距和齿数问题;对双包层光纤微弯传感器及其暗场检测方法进行了实验研究,结果显示,传感器输出光场与光纤形变之间有着较好的线性关系.     

基于光纤光栅传感技术的桥梁结构内部应变监测

利用预先埋入的光纤布拉格光栅(FBGs)实现了实际大型钢筋混凝土工程结构的内部应变监测。在施工期间，将多个FBGs传感器布设到黑龙江呼兰河大桥内部，探索了在建筑施工现场对光纤传感器进行安装、埋入以及传感线路保护的解决方案，并在桥梁施工、桥梁静载实验和桥梁运营阶段监测了呼兰河大桥局部的应变响应。现场实验表明，本系统满足土木工程结构长期健康监测的要求，为建立重要工程设施的结构健康监测系统奠定了基础。     

表面式FBG应变传感器及其在高速公路桥梁工程中的应用

报道一种表面安装式光纤布喇格光栅(FBG)应变传感器及其在高速公路高架桥的车辆载荷压力试验中的应用。提出了一种具备应变放大能力且可调节的不锈钢封装的应变感测弹性结构,布设有FBG的弹性圆筒结构位于传感器中间部分,其横截面积小于传感器其他部分,传感器的应变测量放大系数可通过改变圆筒结构的长度和横截面积来调节。将24个经过测试标定后的应变传感器和6个FBG温度补偿传感器安装在甬台温高速吊水沿大桥箱梁底部,并对大桥实施一系列车辆载荷作用下的静态和动态试验,传感器表现出了良好的测量能力,3种静态载荷工况下的桥梁底部应变大小以及3种动态载荷工况下的应变变化情况被清晰地展现出来,理论分析与实验结果一致。     

光纤布拉格光栅传感器解调系统

光纤布拉格光栅传感器的核心技术在于波长解调,这也是这种器件能否实用化的关键;本文分析了光纤布拉格光栅作为传感器的独特优势,给出了光纤布拉格光栅传感的基本原理;对近几年来国内外研究工作者所用到的波长解调方法如匹配解调法、可调谐激光器法、干涉法、滤波法等做了详细的介绍,阐述了相应的系统设计方案,并对各种方法的优、缺点进行了分析和访论;叙述了光纤光栅传感器在桥梁、大坝等大型建筑结构健康检测方面应用的实例。最后访论了光纤光栅传感器在进一步实用化中需要解决的难题,并展望了光纤光栅传感器的前景。     

用于步进光刻机的新型对准传感器件

该公司为片子步进机开发了两种新型对准传感器。其目的是为了解决目前以激光束扫描系统为基础的对准传感器在中间电极层上对准困难的问题，并获得较高的对准精度。第一种是场像对准［（ＦｉｅｌｄｌｍａｇｅＡｌｉｇｎｍｅｎｔ）ＦＩＡ］传感器。是用宽带光照形成的明场ＴＶ成象处理系统。ＦＩＡ的主要优势是采用宽带光源进行照明，这样就能避免光致扰蚀剂形成的干涉带影响，对对准标记边缘进行测定。此外，既使对准标记的横截面不对称，也能通过ＦＩＡ传感器使这种不对称性在适当的位置上得到精确的锁定和对准。第二种是激光干涉对准（ＬＩＡ）传感器。它是一种以光外差干涉技术为主的光栅对准装置。这种传感器的优点在于，它不受表面不均匀性诸如粒度等的影响。因为这种激光干涉对准传感器，只对由对准标记衍射所带来的特殊空间频率向量进行处理。因比，那些由金属颗粒衍射而产生的空间频率向量值，就可以忽略不计，而且不会影响对准效果。ＬＩＡ传感器的这一优点，保证了既使对小的台阶高度（ｌｏｗｓｔｅｐｈｅｉｇｈｔ）或畸变标记进行对准时，也能获得成功。随着ＦＩＡ和ＬＩＡ传感器的不断发展，我们已成功地对现有传感器进行了兼容互补，所以在大批量生产０．５—０．３５μｍＶＬＳＩ芯片时，?     

激光脉冲制作的长周期光纤光栅/法布里-珀罗高温-应变组合传感器

在很多高温环境应用中,诸如发动机、飞机和宇航器、复合材料的健康监测,需要精确测量应变。针对这种场合提出了一种基于激光脉冲制作的长周期光纤光栅/法布里-珀罗(LPFG/F-P)温度-应变组合光纤传感器。该传感器由长周期光纤光栅与光纤法布里-珀罗干涉传感器级联构成,其中长周期光纤光栅由高频CO2激光脉冲制作,用于监测温度;光纤法布里-珀罗干涉传感器由157nm准分子激光脉冲制作,用于监测应变。这种新型组合光纤传感器最大的特点是能承受500℃的高温并能在高温环境下实现应变的精确测量,可望在高温恶劣环境条件下的结构(如飞机发动机)健康监测、复合材料生产过程监测等应用中发挥重要作用。     

基于膜片式光纤法布里-珀罗传感器的超声波检测

为了研究光纤传感器在超声波检测方面的应用，提出了一种膜片式光纤法布里-珀罗（F-P）传感器的结构和制备方法。首先探究了声场中放置距离和角度对膜片式光纤F-P超声传感器的声振动敏感膜片形变量的影响，仿真得到光纤F-P传感器的传感效果随距离、角度的增加而下降，然后提出了一种基于熔接、切割、抛磨方式制备的膜片式光纤F-P超声传感器，最后对该传感器的传感性能进行了实验验证。实验结果显示，提出的传感器的频率探测范围为20～80 kHz，信噪比不小于25 dB。此传感器的制备使用全焊接方式，与传统的胶连接方式相比，结构更稳定，使用寿命更长，因此在电网局部放电检测等场景中具有广泛的应用前景。     

带有光纤传感器以检测船锚损伤和钢丝铠装磨损的6.6kv交联聚乙烯海底电缆

日本ＫａｎｓａｉＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒ公司和Ｆｕｊｉｋｕｒａ有限公司业已开发出带有光纤传感器以检测船锚损伤和钢丝铠装磨损的６．６ｋｖ交联聚乙烯（ＸＬＰＥ）海底电缆，并且已在日本和歌山县的Ｔｏｍｏｇａｓｈｉｍａ岛上安装了这种电缆，通过抗压试验，扭绞试验及采用ＣＩＧＲＥ试验法的弯曲抗拉试验，证实了其检测电缆损伤的能力，此外，在这种电力电缆中加入了分布式光纤传感器，以测量电缆的温度。本文给出了这些试     

监测环境状况的光纤传感器

在利用光纤传送信息成为光电子学最重要应用的同时,与电子学相关的光纤装置也广泛地用做可以产生信息的光纤传感器.这种传感器与传统的传感器相比较具有许多优点:廉价,体积小,抗电磁干扰,可靠,以及在多数情况下精度较高等.光纤传感器逐渐地与从航空器到桥梁等结构相结合,可能实现对这些结构的强度和牢固性进行连续监测.     

基于光纤声发射传感技术的桥梁监测实验研究

光纤传感器耐久性好,体积小,质量轻,易于实现分布式检测,能满足桥梁等土木结构的实时健康监测.该文设计了一非本征光纤法布里-珀罗(F-P)传感器结构,分析了光纤F-P声发射传感机理,建立了基于光纤F-P声发射传感技术的检测系统,用于混凝土桥梁健康状况的实时在线检测.实验结果表明,该传感器结构简单,体积小,成本低,制作容易,能有效用于桥梁健康监测,易于实现商品化.     

光纤测量地面和建筑物变形

日本电报电话公司（NTT）的研究人员新近开发了一种被动式光纤传感器技术，用来测量地面和建筑物的形变．光纤安装简单，可连续测量，其花费也比以前的形变测量仪大大降低．当1.55μm的光脉冲在光纤中传输时，利用变形／损耗积分光学时域反射测量仪（OTD）可以测出来自形变或损坏部分的反射信号．根据反射信号的返回时间，这种仪器可以在整个光纤长度内探测到形变或损耗的位置和程度．NTT已经应用这项技术检查光纤网络的工作情况和辨别故障原因．一旦出现故障，有问题的光纤很容易被识别出来，因为来自二向色反射器（装在光纤末端）的O…     

光纤表面等离子体共振光化学传感器的原理及进展

以光纤传输技术和表面等离子体共振(SPR)技术有机结合的光纤表面等离子体共振传感器,是实现微量生物和化学活性物质定量测定的重要技术之一.介绍了光纤SPR传感器的结构,工作原理和调制方式.在最新进展中,介绍了现在应用广泛的分布式光纤SPR化学传感器,以及倾斜光栅和光子晶体这两种结构比较新颖的光纤SPR化学传感器.最后给出光纤SPR传感器的发展方向.     

环境监测光纤传感器

光电子学最重要的应用是利用光纤进行信息传输,与电子学有关的光纤设备作为信息的生产者得到了广泛的应用,如光纤传感器。与传统的传感器相比,它有许多优点一价格更低、体积更小、可靠性更高、具有抗电磁干扰的能力,而且更准确。它越来越多地被用于诸如飞机、桥梁等的结构探测中,使对这些设备的强度和完整性的连续监测成为可能。     

光纤光栅高温传感器的研究

提出了一种能够测量高温的光纤布拉格光栅（FBG）传感器结构。利用线膨胀系数和长度均不同的两种金属细杆和光纤布拉格光栅设计而成的传感头，能够将被测温度转化为光栅的应变，解调由应变引起的光栅波长漂移，即可得知待测的温度。目前在实验室实现了500℃的动态范围和1℃的温度分辨率，实验结果与理论分析一致。     

应用于折射率检测的光纤表面等离子体波传感器的研究

光纤表面等离子体波传感器具有结构简单、灵敏度高等特点,在机敏结构中具有非常重要的应用前景。运用光纤表面等离子体波来测量折射率是一种简便、灵敏的方法,我们可以利用这一特性制作出通过检测折射率对复合材料进行固化检测的光纤表面等离子体波传感器。本文介绍了光纤表面等离子体波传感器的基本原理及利用这种光纤传感器来测量折射率的初步研究。