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℃。     

补偿型强度调制光纤传感器测量处理的新方法

对补偿型强度财制光纤感器信号处理的共性的研究提出一种基于自扫描二极管阵列器件作为探测器的信号探测及处理新方法,较好地解决由于信号识别处理对传感性能的影响,尤其适合于多路探测传感器。     

强度调制型荧光光纤温度传感器原理性实验系统

强度调制型荧光光纤温度传感器具有其它光纤温度传感器所不具有的优点。本文设计并建立了该传感器的原理性实验系统，证实了其测温的可行性，并为进一步实用化创造了条件。     

一种采用Ge/P光纤的强度调制型温度传感器

提出一种基于稳定的光纤辐射致衰减 (RIA)温度依赖性的新型光纤温度传感器。用辐照并充分退火后的光纤制作传感头,搭建光 纤温度传感系统进行测试。建立温度和光纤RIA的模型,并对光纤温 度传感器的灵敏度、线性度和重复性进行分析。结果发现,在－40～ 60℃温度范围内,辐照并充分退火后的Ge/P 掺杂光纤在850nm波段的RIA具有单调 稳定的温度依赖性。通过比较850nm和1310nm波段的RIA温度特性发现,光纤RIA的温度特性具 有波长依赖性,且850nm波段的温度灵敏度要远远优 于1310nm波段。验证了基于850nm波段的光纤RIA温度依赖性的光纤温度传感器的可行性。用18m辐照并充分退火后的Ge/P光纤搭建的光纤温度传感 器,其灵敏度为0.006dB/℃,最大绝对误差 为1℃,分辨率为0.15℃,线性误差为±3.04%,重复性误差为1.04%。     

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.     

光纤强度调制加速度传感器的研究

设计了一种透射式强度调制光纤加速度传感器,利用带尾纤的准直器(内置自聚焦透镜)直接作敏感质量块,采用双准直器组接收,经过加、减及比值运算,提高了光路的光耦合效率并使光源扰动及微弯损耗干扰的影响得到有效补偿,给出了模拟计算和初步实验结果.模拟计算和实验数据表明,该加速度传感器具有良好的线性度、一致性和稳定性.     

单强度调制传感点光纤补偿网络的几种结构形式讨论

基于光纤传感网络补偿技术的基础理论，导出单传感点光纤补偿网络最基本的几种结构类型，指出了目前国内外常见几种补偿网络的结构实质，同时也从实际应用的角度讨论了这几种形式的优缺点。     

一种强度调制型光纤传声器的设计研究

提出了一种强度调制型光纤传声器的设计。该设计使用束型光纤用于传送光线和接收反射光线,并提出四点接触式MEMS反射膜片结构,给出了ANSYS仿真结果。该光纤传声器具有较好的光耦合效率,使后续放大电路设计更加简便。     

干涉型光纤水听器相位载波调制及解调方案研究

本概述了Ｍａｃｈ－Ｚｅｈｎｄｅｒ干涉型光纤水听器两种不同的相位载波调制（ＰＧＣ）原理，着重分析了在直接调制半导体激光器实现相位载波的信号解调技术中伴生调幅的影响及解决办法，指出采用直接调制光源实现相位载波技术是将来构成全光纤干涉型水听器系统的优选方案。     

反射式光强调制型光纤传感器的应用及发展

论述了反射式光纤传感器的原理和发展,并介绍了其在实际测量中的一些具体应用。     

安装误差对反射式光纤位移传感器特性的影响

研究了反射式强度调制型光纤位移传感器中安装误差对光强调制特性的影响.计算机仿真结果表明,当待测距离一定时,光强调制系数随着安装误差的增大而减小.为反射式强度型光纤位移传感器应用于球形反射面时的输出校正提供了一定的理论依据.     

基于强度调制的光纤声传感器设计研究

在假设发送光纤出射端的光强分布为高斯分布的基础上,提出了一种新型强度调制型光纤声传感器模型。该模型根据单模光纤准直器的耦合特性理论,结合四周固支圆平微机电系统(MEMS)反射膜片,并使用GRIN lens光学透镜实现光强度的调制。仿真结果表明,通过选择合适的调制参数可使光纤声传感器的探测灵敏度较传统强度调制模型有数量级的提高。     

一种测量旋转轴线位置的高分辨率光纤传感器

研制了一种用于旋转轴线位置测量的高分辨率反射型强度调制（RIM）光纤传感器。在旋转部件端面刻划漫反射图谱,利用该图谱对反射光的强度调制,来获取旋转轴线位置偏移的大小和方向。该传感器制作工艺简单,分辨率可以达到0．1μm,灵敏度可以达到100．7mV／μm,在测量范围内具有良好的线性,而且通过调整传感器与反射面间的距离,可以实现对测量范围和灵敏度的调整。给出了旋转轴线位置偏移与反射光强度调制的关系表达式,并利用所建立了实验系统对该传感器的性能进行了分析。     

荧光寿命的锁相检测技术研究

针对光纤荧光温度传感器中影响系统精用参考信号、用正弦信号来调制激励光源的锁相技术(PLD-AMSR)对荧光光纤温度传感器的荧光寿命进行检测,推导出测量荧光寿命的数学模型.该方法对激励光泄露有抑制作用,使测量精度有了显著提高.实验表明,该方法是有效的,达到了系统要求.     

基于稀土掺杂光纤荧光强度比的温度传感

相比于普通电传感器,光纤温度传感器具有精度高、传感范围宽、不受电磁干扰等优点。基于荧光强度、荧光寿命的稀土掺杂光纤温度传感器容易受到外部环境的干扰,测量精度存在不确定性。利用稀土离子两个能级的荧光强度的比值随温度变化的特性进行测温,可消除这种干扰（如泵浦源的噪声和波动）,而且荧光强度比对应力的不敏感性,使得它可以在很多应力与温度交叉敏感的传感系统中作为温度补偿。总结了国内外相关稀土掺杂光纤的荧光强度比测温的发展状况,分析了掺铒、掺钕、掺镱等石英光纤的荧光强度比温度测量的特点。     

一种用于真空度测量的光纤传感器

介绍了一种用于测量真空度的光纤传感器,该传感器利用参考腔室中金属薄膜随系统真空度变化而产生线性形变的原理,采用一对450μm芯径的光学光纤分别做发射与接收光纤,通过测量基于光纤和金属薄膜的相对位移对反射光强信号的调制量,来确定真空度的变化。给出了该传感器探头的结构设计,并通过实验确定了光纤的最佳排列方式及初始位置。实验表明,在一定条件下该传感器所测得的反射光强信号和真空度的变化呈线性关系,并且具有良好的重复性。     

基于小波变换的BOTDR光纤温度传感系统去噪声研究

提出了一种利用小波变换技术对布里渊光时域反射(BOTDR)光纤温度传感系统测量数据进行去噪处理的方法．并根据分布式温度测量信号的特点,选择合适的小波函数,利用信息论中熵的概念来确定小波分解层数,最后用某发电机组现场的实测数据进行了验证。实例表明,该方法能有效消除噪声,并在很大程度上缩短了温度测量周期,提高了系统的实用性。     

一种新型的电压温度双参量光纤传感器

提出了一种电压温度双参量光纤传感器.在理论上分析了从一个敏感晶体上分离出温度、电压两种信息的可能性:石英晶体作为敏感元件.通过合理安排传感头中各部件.传感器同时输出两路信号:一路是包含Pockels效应的电压信号;一路是石英晶体旋光效应的信号.由于旋光效应与温度有关.这路信号用来反映传感头光路上的温度信息.实验获得理论所预期的结果.从而只使用一个传感头就可以同时测量电压与温度.给出了实验装置.结果显示在90℃温度范围内电压的精度可达0.5%.温度的精度为±1℃.