光纤温度传感器的研究和应用

分析了光纤温度传感器在温度探测中的优势,综述了光纤温度传感器的发展现状和应用.分别介绍了分布式光纤温度传感器、光纤光栅温度传感器、干涉型光纤温度传感器、光纤荧光温度传感器和基于弯曲损耗的光纤温度传感器的工作原理和研究现状,详细介绍了各种传感器的特点及各自的研究方向.     

一种对乙醇气体灵敏的光纤传感器

光纤传感技术是80年代发展起来的一种高技术。在有毒、有害、易燃、易爆环境下光纤传感技术较其它传感技术更具有优越性,近年已有作者探索利用光纤传感技术测量易燃易爆气体的含量。我们亦曾用耐尔兰制成对氨灵敏的光纤传感元件。上述方法,除吸收分光光度法外,聚合物等材料容易老化、热解、光解,使其变质。本文采用过渡金属氧化锡制成灵敏元件,它对乙醇灵敏,且性能稳定,灵敏范围宽。利用它在有毒、有害、易燃、易爆环境下可遥测、遥控乙醇气体含量,有实用价值和广阔前景。     

分布式光纤温度传感器的温度测量与信号处理方法及实现

分布式光纤温度传感器利用一根光纤为温度信息的传感和传导介质,可以测量沿光纤长度上的温度变化。这种传感器的信号处理是将探测器输出信号尽可能地去除噪声和干扰,得到准确快速的温度显示和温度数据,这在解决大型重要结构的实时监控、准确测量等问题以及在组成智能材料结构方面具有重要价值和应用潜力。文章对基于反斯托克斯／斯托克斯比值的分布光纤温度传感器的温度测量方法和信号处理方法进行了全面而深入的研究,据此建立了传感器的信号处理系统。     

分布式光纤温度监测与报警系统的研究

分布式光纤温度传感器系统实质上是分布光纤喇曼光子传感系统（DOFTSS）,它是近年来发展起来的一种用于实时测量空间温度场的光纤传感系统,具有自标定,自校准和自检测功能。对光纤测温系统的基本结构和基本原理进行了说明,介绍了分布光纤喇曼光子传感系统基准值,定标和直线拟合算法的实现,通过RS332和光纤测温系统串行通讯实现了系统状态的设置和显示,并组成了火灾预测和报警系统,对硬件结构的实现和软件流程进行了说明。     

High-power EDFA applied in distributed optical fiber Raman temperature sensor system

In this paper, a high-power erbium-doped fiber amplifier (EDFA) for the temperature sensor system is theoretically designed and experimentally demonstrated. It consists of an erbium-doped fiber that is pumped bidirectionally with two 980-nm high-power laser diodes (LDs). At the EDFA input, an optical isolator (ISO) is used to ensure that the signal pulse transmits forward only. After that, a wavelength division multiplexer (WDM) is employed to combine the forward pump laser (980 nm) and incident optical pulse (1550nm) into the erbium-doped fiber for direct amplification in the optical domain. At the EDFA output, another WDM couples the backward pump laser (980 nm) into the erbium-doped fiber and outputs the amplified optical pulse (1550 nm) with an ISO followed to isolate the backscattering light. According to this structure, we carried out the experiment in the condition as follows. For 980 nm pump LD, the operating current is 590 mA, and the setting temperature is 25℃. For EDFA, the length of erbium-doped fiber is 12.5 m, and the power of 1550 nm input signal is 1.5 mW. As a result, the power of pump LD is 330 mW, and the power uncertainty is 0.5%. The power of EDFA output at 1550 nm is 300 mW, and the power uncertainty is ±3 mW.     

利用双激光光源监测甲烷浓度的光吸收法光纤传感器

基于Lamber -Beer定律 ,利用波长为 1.3 3 μm的脉冲lnP/InGaAsP半导体激光器作为测量光源 ,用低损耗的光纤进行光信号的传输并以钽酸锂热释电探测器作光电转换器件 ,设计出了一种新颍的远距离监测甲烷浓度的光纤传感系统。以此光纤传感系统为探头 ,设计出了一种可实时监测甲烷浓度的仪器 ,并能实现 3km的远距离遥测。介绍了该光纤传感系统及由该光纤传感系统构成的监测仪器的基本结构与工作原理 ,讨论了其中的技术难点及其相应的解决方法 ,并给出了监测仪器相应的技术指标     

BOTDR分布式光纤传感器研究进展

基于布里渊光时域反射(BOTDR)的分布式光纤传感器无论是在军用系统还是大型民用工程方面都具有广泛的应用前景.在给出BOTDR分布式光纤应力传感器的基本原理的基础上,详细介绍了国内外目前几种不同的BOTDR,并对其优劣进行了分析与比较.分析表明采用微波外差检测技术的BOTDR不仅具有较高的灵敏度,还具有更低的造价.     

光纤传感器的发展及应用

本文首先本文对光纤传感器技术的发展进行了概述,介绍了与光纤相关的基础理论,随后介绍了光纤传感器的组成与分类.就光纤传感器的应用方面进行了分析与说明,指出光纤传感器用途十分广泛,在土木工程,生物医学,电力系统中发挥着巨大的作用.最后,本文展望了光纤传感器技术的发展趋势与前景.     

光纤传感器实验系统的研究与实现

叙述了光纤传感技术和光纤传感器工作原理,详细介绍了光纤传感器实验系统的组成,对光纤传感实验系统主要的实验项目进行了较全面的理论分析与实验研究.其中,光探测器i-P特性测试实验获取被测光探测器的i-P曲线及其响应度的方法比较独特.     

分布式光纤温度传感器的原理和应用

分布式光纤温度传感器是近年来开始研究的新型传感技术，它可以同时获取被测温度场 空间分布状态和随时间变化的信息。文章讨论了分布式光纤温度传感器的工作原理，设计思想、研究现状及应用前景。     

薄膜型光纤温度传感器的膜系设计

纳米薄膜与光纤的结合为新型感测提供了各种潜在可能.为了分析温度敏感薄膜的膜系设计及其对光纤温度传感器传感特性的影响,根据光学薄膜理论和光纤传感器的温度感测原理,探讨了光纤温度传感器中敏感薄膜的膜系设计,并构建了薄膜型光纤传感器的温度传感特性模型.以测试系统的参数、性能以及其对干涉光谱的要求为基础,设计了对称性较好的法布...     

光纤传感器的工程应用及发展趋势

对光纤传感器的应用概况进行了详细综述,总结比较了几种成熟的光纤传感器的优缺点.针对隧道的具体应用,提出了一套点面结合的综合技术解决方案.指出了目前光纤传感器在工程应用上急需解决的一些问题及其发展趋势.     

无源光纤脉冲磁场传感器的研制

研制了一种利用BiCaVIG晶体的磁光式光纤磁场传感器,并给出了传感头的基本结构。实测结果表明,在非线性小于±5%时传感器的线性动态范围优于70dB,噪声等效磁感应强度为1.5μT,传感器可用于脉冲弱磁场的测量。采用频谱分析的方法,测出了一种BiCaVIG晶体的法拉第效应动态响应特性,其-3dB频带宽度约为DC～200kHz。     

Phase sensitivity of polarization-maintaining optical fiber used as temperature sensor

A method is given to calculate the thermal stress distributions in coated polarization-maintaining fibers. From the stresses, the phase sensitivities of these fibers are calculated. It is found that polarization-maintaining fibers do not offer any significant increase in phase sensitivity over conventional fiber. Coating with Silicone resin tends to reduce the sensitivity while the glass substrate (start tube) with higher thermal expansion coefficient than that of the cladding increases the sensitivity.     

分布式光纤传感器开关柜温度监测探讨

阐述了分布式光纤温度传感器的工作原理,根据电力设备温度监测的特点,探讨了用于高压开关柜温度在线监测的传感系统方案.设计了基于全分布式和准分布式光纤传感技术的高压开关柜温度监测系统,比较了不同监测系统的特点,指出了适用于电力系统高压开关柜温度测量的方法.     

波长调制晶体吸收温度传感器原理

晶体吸收式光纤温度传感器是利用半导体晶体的光吸收与温度的依赖关系制作的温度传感器,体积小,成本低.目前对其研究都是基于光强调制,光强调制本身受光源扰动和光路扰动影响较大,致使传感器测量精度低,稳定性差.为提高晶体吸收式光纤温度传感器的测量精度及稳定性,提出利用波长调制制作传感系统的方法,从理论上予以仿真,并给出了半导体砷化镓材料的透射光谱曲线随温度变化的实验结果.     

分布式光纤温度传感器发展状况及趋势

阐述了分布式光纤温度传感技术的研究进展,主要介绍了基于瑞利散射、荧光效应、自发喇曼散射和布里渊效应以及利用掺光纤的分布式光纤温度传感器,并在此基础上分析了分布式光纤温度传感器的发展趋势.     

一种双通道光纤光栅温度检测系统的研究

光纤光栅以其独特的优点,在温度测量中得到了越来越广泛的应用.在用分布式光纤光栅阵列进行测温时,由于受到传感光栅之间的缓冲区和探测范围的限制,使得测温点数有限.文章提出了基于光强的双通道分布式光纤光栅温度检测系统,在未改变缓冲区和探测范围的前提下,扩展了测温点数.