光纤传感器研究

光纤传感器具有抗电磁干扰、耐事故能力强、小型化、精度高等优点。为促进光纤传感器在更多行业的应用,对光纤传感器的研究进展进行了总结。介绍了光纤传感器的基本组成和原理,概括了光纤传感器分类特征。按光纤在传感器中的作用,可分为功能型(全光纤型)光纤传感器、传光型光纤传感器和拾光型光纤传感器。按光波调制方式,可分为强度调制型光纤传感器、频率调制型光纤传感器、波长调制型光纤传感器、相位调制型光纤传感器以及偏振态调制型光纤传感器。按传感器目标分布方式,可分为点式光纤传感器、准分布式光纤传感器和分布式光纤传感器。阐述了光纤传感器在温度、位移和气体测量方面的应用现状,并讨论了未来光纤传感器的发展趋示。     

长周期光纤光栅化学传感器研究进展

阐述了长周期光纤光栅(LPFG)化学传感器的结构与传感机理,介绍了LPFG化学传感器在化学溶液浓度测量方面的应用;讨论了光纤光栅化学传感器的最新研究热点——LPFC薄膜传感器;展望了LPFG化学传感器今后的发展方向。     

光纤温度和加速度计

本文所介绍的温度和加速度传感器是利用光纤和光学测量的一种接触式测量装置,它可以测量出传统方法难以测量的物体,在恶劣环境下也能运用。因而,其应用前景十分广阔。一、光纤温度计原理作为传感器,用GaAs 晶片封入到一根光纤入射端,利用测量仪内的发光二极管(LED)辐射出来的光照射到GaAs 晶片上,GaAs 便吸收这种光能,经激励后,发出波长与吸收光不同的光。这种现象即是光致发     

用于海洋测量的化学和生物光纤传感器􀀁

近几年来, 海洋传感器的发展特点之一是把许多其它科技研究领域的新成就引入到海 洋监测领域, 融入海洋的特色和满足海洋测量的需要, 形成新的高技术传感器 化学和生物 光纤传感器就是其中之一& ‘一? 〕 这种传感器借助于成熟的光纤导波技术和光电子技术, 能对 海洋温度、压力?? 深度? 、盐度、溶解氧的浓度、( ) 值、叶绿素和藻胆蛋白的类型和浓度、悬浮 物含量、黄色物质的浓度、石油污染物的浓度、微量重金属?? ?+ , , ? , , . , , / , 0 1 等? 的种类和 含量等进行现场测量 光纤传感器具有很多优点2 ?? 3? 现场测量, 不需要对样品提纯, 不用消 耗其它试剂, 耗能低 ?? !? 信号的远距离传输 光纤的光损耗极小, 光纤可以很长, 测量信号可 以传输很远 ?? #? 测量仪器水下电无源 可以把仪器的电源器件留在船上或浮标上, 只留光纤 传感头在海水中工作 ?? 4? 抗电磁干扰强 光纤是一种电介质, 它的工作方式是根据光的导波 原理, 所以光纤传感器不受电磁干扰的影响 ?? 5 ? 小型化 光纤细小, 光纤传感头的结构简单、 紧密、牢固, 灵活多变 ?? 6? 光纤的基质材料是石英玻璃, 耐化学腐蚀性强7 ?? 8? 光纤传感的原 理是测量光的吸收、散射、荧光等光学物理量, 所以测量的精度非常高, 准确可靠, 响应速度 快 ?? ?? 利用现有的通信技术, 多个光纤传感器可以汇集到一个信号处理中心, 能很方便地构 成光纤传感器阵列, 便于传感器的集成化 ?? %? ? 光纤传感器在海中的布放深度可以灵活的调 节, 可以方便地得到海洋信息的剖面, 光纤传感器的费用不高 下面着重介绍国外最 近几年在化学和生物光纤传感器研究领域的一些新情况, 包括主要传感器的结构原理和潜 在的应用价值等     

光纤传感器在高温测量中的应用

1　光纤传感器及特点光纤传感器是用光在不同的物理状态下 ,在光纤中传播起的光的干涉、衍射、偏振、反射、等物理特征的变化 ,进行各种物理量的测量装置。光纤传感器一般是由光源、接口、光导纤维、光调制机构、光电探测器和信号处理系统等部分组成。来自光源的光线 ,通过接口进入光纤 ,然后将检测的参数调制成幅度、相位、色彩或偏振信息 ,最后利用微处理器进行信息处理。光纤传感器突出的优点是光信号不仅能直接感知 ,而且还可以利用半导体二极管 ,进行光电转换 ,还具有灵敏度高、可靠性好、体积小、重量轻、原材料硅资源丰富、抗电磁干…     

微弯光纤传感器位移灵敏度研究

根据光纤模式耦合理论,光纤微弯时光纤中的传输光有光功率损耗,对微弯光纤传感器出射光强进行分析、测量,实验得出了位移灵敏度与微弯周期的关系,对应用微弯光纤组成分布式光纤测试系统的传感器具有重要意义。     

浅谈光纤传感技术在油料系统中的应用

<正> 光纤传感技术是近时期内发展起来的光学新技术,它是光与电子技术的新结晶。目前,以光纤作为信息传输介质的长距离光纤通讯已经得到了广泛的重视和发展,它的应用领域正在逐渐扩大。光纤传感器已普遍被用于许多物理量的测量,它具有其他类型传感器无法比拟的优点。光纤传感技术在油料应用系统中于近期内也获得了较成功的运     

一种用于薄结构振动测量的新型光纤传感器

一种用于薄结构振动测量的光纤传感器，其中光纤上加工有若干个敏感区，上述若干个敏感区的长度、深度可相同，也可不相同。上述若干个敏感区中，其相邻两敏感区的步长可相同，也可不相同。本传感器用于检测时，由于光沿光纤传播过程中在该敏感区产生一部分损耗，该损耗是曲率变化的函数，由此实现了对光输出端光强的调制。同时，本传感器通过敏感区参数的匹配，实现振动模态的分布式测量，即保证在测量一种振型时，其它振型在该光纤上无传感信号输出，实现了振动位移模态的分解和检测。另外，本传感器无需耦合器件，其结构简单，灵敏度高，而且还是一种设计巧妙的用于薄结构振动测量的新型光纤传感器。     

光纤bragg光栅在煤矿安全中的应用探讨

介绍了光纤bragg光栅传感原理,阐述了光纤bragg光栅传感技术在矿山防治煤岩动力灾害、火灾和水灾中的应用。基于光纤bragg光栅传感原理研制的传感器通过测量光的波长可测量应变、应力、温度、位移、压强等物理量,具有抗电磁干扰、易于传输、测量精确和准分布式测量等优点,在煤矿安全监测中具有广泛的应用前景。     

光纤传输LD推动系统的研究

本文介绍一种用光纤做光通道、激光二极管(LD)做激光源的光功率推动传感器的工作原理,微功耗测量探头的设计方法,脉冲位置调制中应用单根光纤分时双通道解决参考信号的设置,以及光反馈稳定光源等技术.上述措施使传光型光纤传感器的系统稳定性和精度等性能指标得到很大改善.由于被测信号也采用了光纤传输,使探头与仪表端只有光联接,所以本文介绍的光推动传感器可视为“准”全光学式的.     

光纤传感器的今天与发展

本文报道了光纤传感器国内外发展的现状.主要介绍了两方面的情况:光纤传感器原理性研究的发展现状和光纤传感器产品的应用与开发的现状.前者报道了光纤光栅、分布式光纤传感技术以及光纤传感网的发展,这些是目前的研究热点;后者介绍了光层析成像技术、智能材料、光纤陀螺及惯性导航系统、工业工程类传感器(其中包括电力工业用高电压、大电流传感器,利用光纤的弹光效应和FBG器件的应力传感器等).最后介绍了新型光纤材料与器件、氟化物玻璃光纤,碳涂覆光纤、以及正在研究中的蜂窝型波导光纤、液晶光纤等.     

光纤气体传感器的研究

介绍了一种强度调制型光纤气体传感器，它采用光通信用多模光纤，利用ＩＣ工艺中的光刻和化学腐蚀等技术，在硅片上出传感器的整体结构，这种传感器的结构简单，测量方便，重复性好，成本低，有深入研究的价值。     

光强调制式光纤传感器测量精度的研究

影响光强调制式光纤传感器测量精度的因素很多,对于所设计研制的用于叶轮泵高速转轴径向跳动测量的光纤传感器来说,合作对象所引起的测量误差比较突出。针对这一特点,对光在介质表面散射的特性和介质表面轮廓的分布函数进行了研究,并就其对测量结果的影响进行了仿真计算和分析,从而为该类传感器精度的进一步提高提供了依据。     

光纤传感器的今日与发展

本文报道了光纤传感器国内外发展的现状。主要介绍了两方面的情况：光纤传感器原理性研究的发展现状和光纤传感器产品的应用与开发的现状。前者报道了光纤光栅、分布式光纤传感技术以及光纤传感网的发展，这些是目前的研究热点；后者介绍了光层析成像技术、智能材料、光纤陀螺及惯性导航系统、工业工程类传感器(其中包括电力工业用高电压、大电流传感器，利用光纤的弹光效应和FBG器件的应力传感器等)。最后介绍了新型光纤材料与器件、氟化物玻璃光纤，碳涂覆光纤、以及正在研究中的蜂窝型波导光纤、液晶光纤等。     

光纤激光振动传感器

光纤激光振动传感器是美国联合技术中心研制的一种新型振动传感器。由带有光纤束的光学探头、电子处理器和电源三个部分组成。这种传感器具有高灵敏度,频带宽,非接触,无侵害,抗干扰能力强等特点。可以用于测量各种结构的振动及其动态分析,识别故障,还可用于地震和医学等方面的测量。     

对温度不敏感的光纤光栅压力传感器

分析了光纤Bragg光栅传感器的温度、应变交叉敏感机制,提出了一种新颖的方法,并进行了相应设计：将两根不同波长的光栅粘贴在传感器同一轮辐的正反面上,两个峰有不同的应变响应和温度响应,通过测量两个峰的漂移,就可以解矩阵方程实现压力和温度的同时测量,有效消除了交叉敏感对轮辐式光纤光栅压力传感器的测量精度的影响。改进封装工艺,可以使该方法更简便。     

热辐射型光纤高温传感器的研究

文中在分析了热电偶、红外测温存在的缺点的基础上设计了热辐射型光纤高温传感器;阐述了热辐射测温的基本原理,通过比色测温的方式来消除被测物体的光谱发射率、周围环境对测量精度的影响,采用双通道不带光调制方式来提高输出信号强度、测量精度;基于高温工况下光纤的易损坏特性,选择了合理的光纤及其保护材料,设计了光纤导入和切断结构;该系统测量范围为800～2000℃,测量精度可达0.5%,可以用于炼钢过程、燃气轮机等高温环境的温度测量.     

LD温度控制系统在光纤磁场传感器中的应用

光纤磁场传感器所使用的磁光晶体的法拉第旋转角会随着入射光波长的不同而不同,半导体激光器的工作温度对输出波长有很大影响。因此,必须对半导体激光器的工作温度进行高准确度的控制才能使光纤磁场传感器工作稳定。利用单片机驱动半导体致冷器对半导体激光器进行温度控制,不仅简单,而且温度控制稳定、准确度高。可使半导体激光器的输出波长保持稳定,保证了光纤磁场传感器的测量准确度。     

光纤传感器中的补偿技术

振幅调制型光纤传感器采用光桥式补偿结构后,有效地减小因环境因素变化而导至的误差,该技术应用于光弹效应光纤压力传感器及激光雷达储油罐液位测量中,取得明显的效果。     

光纤光耗非破坏测量方法

原先的光纤光耗测量方法广泛应用的便是所谓的“缩减法”，其典型测量方法的构成如图1所示。所谓“缩减法”，就是来自光源1的光波通过激励系2而入射被测光纤3(长度L，km)，在光纤出射端用光敏传感器4测量光输出P0。接着在离入射端大约1～2m的位置切断被测光纤3，用光敏传感器4测量此位置的光输出Pln。根据这2个光输出P0及Pln便可按下式测量光耗a：