三分量全保偏光纤加速度传感器的研究

报道了三分量全保偏光纤加速度传感器的实验研究结果。传感器由6个弹性柱体共同支撑1个质量块构成三分量结构,由3个迈克尔逊全保偏光纤干涉仪共用一个光源组成。光学部分采用全保偏光纤干涉仪结构,消除了干涉光束偏振态随机变化引起的信号衰落,采用光频调制相位载波解调信号处理技术,消除了相位随机漂移引起的信号衰落,从而实现了对加速度信号的稳定检测。传感器的工作频带为5~500 Hz,加速度灵敏度达到660 rad/g,系统最小可测相位差为10-5rad,最小可测加速度达1.5×10-7m/s2,工作频带内加速度灵敏度变化小于2 dB。三轴加速度灵敏度和频率响应曲线与理论分析的结果基本一致。     

一种布拉格光纤光栅加速度传感器

本文介绍了一种基于布拉格光纤光栅 (FBG)的加速度传感器设计。为了克服等截面悬臂梁的局限性 ,该设计采用等强度悬臂梁的形式。结果表明 :该种光纤加速度传感器具有良好的稳定性和较高的分辨率 (0 .0 0 5g) ,适合海洋平台等大型工程结构的加速度测量。     

新型簧片式光纤加速度传感器研究

研制了一种新型光纤加速度传感器。基于迈克尔逊干涉仪原理,采用了质量块和可 弯曲簧片结构,通过使用竖直 绕制传感光纤和横向绕制参考光纤的方式提高了加速度传感器的加速度灵敏度。实验测试了 其加速度灵敏度以及横向串扰。在簧片厚为1mm、质量块质量为208 g时,其加速度灵敏度 可达556rad/g(g为重力加速度);在噪声本底为10－4 rad/Hz 、加速度传感器工作频率为100Hz时,其可探测的最小加速度信号为 200ng/Hz(g为重力加速度)。采用该全金属结 构,传感器可更好地用于微弱信号检测。     

一种用于泥石流地声监测的FBG加速度传感器

针对泥石流地声的特性,设计了一种悬臂梁 结构的光纤布拉格光栅(FBG)加速度传感器。理论分析了FBG传感器灵敏度、谐振频率的 影响因素,对传感器 的关键参数进行了优化设计;引入抗弯光纤、高分子超薄涂覆以及CCD解调等新技术,改 善传感器的灵 敏度、串接复用等性能;最后进行了对比测试。实验结果表明:所设计的传感器灵敏度高达 400pm/g,固有频率为310Hz,能很好地满足 泥石流地声监测的要求。     

全保偏光纤加速度矢量传感器的设计与实验

阐述了全保偏光纤加速度矢量传感器的基本工作原理,进行了三维探头结构设计,对系统的谐振频率和加速度灵敏度进行了理论分析,并进行了一维光纤加速度传感器实验,验证了这种全保偏光纤加速度矢量传感器的谐振频率和加速度灵敏度理论分析和结构设计的合理性.     

一体式光纤光栅三维加速度传感器

提出了一种基于光纤光栅(FBG)的一体式三维加速度传感器.该传感器以十字梁为弹性体,采用有限元分析方法研究了弹性体的应变分布特征,5个光纤光栅按照特定的规则被封装在梁的表面.通过将两两组合的光纤光栅波长漂移量的差值作为传感器不同振动方向的输出信号,实现三维加速度的低耦合测量及温度补偿.振动测试结果表明,该传感器在x、y...     

一种新型光纤加速度传感器的研究

基于光强调制原理以及耦合效率与纵向偏移距离 的关系,设计出了一种新型的光纤加速度传感器,突破传统 加速度传感器检测技术要求,实现高精度、高灵敏度以及具有快速响应能力。在发射光纤发 射光功率不变的情况下, 接收光纤的位置随系统振动而上下微动,从而导致接收的光功率发生变化。实验得到了在接 收光纤位移量由0～40μm变 化范围内接收光功率的变化规律和光功率随位移变化的拟合曲线。当接收光纤位移量为0时 ,两根接收光纤接收到的光功率大小相等;当位移量达到40μm 时,两根接收光纤的光功率差达到最大,模场分布差别最明显。实验研究了光 纤加速度传感系统的频率响应特性,得到了光纤加速度传感器频率响应特性曲线。在同一 实验平台上,通过与标准加速度计的测量数据对比,验证了本文光纤加速度传感器测量性能 的有效性和可靠性。     

基于MEMS技术的水平轴光纤加速度传感器

提出了一种基于微机电系统(MEMS)技术的水平轴光纤加速度传感器,并与Z轴光纤加速度传感器在同一MEMS芯片上制造,形成单一方向出纤的三轴光纤加速度传感器。分析了器件工作原理和器件结构参数与其性能的关系,利用MEMS技术成功制作出了加速度传感器样品。初步测试结果表明,本光纤加速度传感器灵敏度为164mV/g,3dB带宽的截止频率为1 600Hz。     

光纤布拉格光栅加速度传感器研究进展

基于光纤光栅原理的加速度传感器是近年来土木、机电和航空航天等领域研究的热点。简要介绍了基于光纤布拉格光栅(FBG)的加速度传感器的基本工作原理及力学模型,重点阐述了国内外基于光纤光栅的不同结构原理的加速度传感器最新研究进展。按工作频率范围的高低,先后介绍了用于低频和高频测量的加速度传感器的开发研究现状,并介绍了用于多维加速度方向测量的光纤光栅传感器的发展现状,最后对光纤光栅加速度传感器的发展作进一步展望。     

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.     

Fiber Optic 3—D Space Piezoelectric Accelerometer and its Antinoise Technology

The mechanical structure of piezoelectric accelerometer is designed,and the operation equations on X-,Y-,and Z-axes are deduced.The test results of 3-D frequency response are given.Noise disturbances are effectively eliminated by using fiber optic transmission and synchronous detection.     

基于小波理论抑制光纤陀螺零漂的研究

介绍了光纤陀螺技术的发展及应用,阐述了小波分析的理论及小波变换快速算法,并给出了光纤陀螺漂移的数学模型及零偏零漂的定义,阐明了小波分析在光纤陀螺信号处理中的具体应用方法,对于实测的光纤陀螺信号进行了多尺度小波分解和多分辨力分析,证明了该方法在抑制光纤陀螺输出信号零漂的有效性。为消除陀螺漂移提供了一个新的途径。     

光纤陀螺用光源光谱的不对称性分析

该文对EDFS以及超发光二极管(SLD)光源光谱的相干性和不对称性进行了分析,同时分析这种光谱不对称性造成的"四态方波调制"信号误差,提出了在"四态方波调制"闭环光纤陀螺中消除这种误差的方法,从而提高陀螺标度因数的精度和稳定性.     

适用于光纤放大器的Er3 -Yb3 共掺双包层光纤

研制出一种适用于光纤放大器的Er^3＋-Yb^3＋共掺双包层光纤（EYDCF），它在980nm和1530nm的吸收分别达到16．8dB／m和20．6dB／m，980nm吸收带半高宽达到200nm。在波长为980nm、泵浦功率为2w的条件下，可以得到28．8dBm（760mW）的输出，相比掺Er^3＋光纤（EDF），EYDCF的增益高，所需光纤长度短，所以非线性效应的发生得到抑制。     

高性能的MIL-STD-1773光纤数据总线系统

本文综述了我们对1773光纤数据总线系统的研究工作进展。建立的1773光纤数据总线系统满足舰船电子设备环境使用条件,研制工作充分考虑了实时控制的特殊要求,所进行的工作独立于具体的舰船型号和用途,不受具体应用的限制,因此这些技术可以扩展到其他各种军事及工业实时控制系统中应用。     

光缆线路防鼠技术的探讨

根据光缆线路遭受鼠害的情况,探讨了光缆线路的几种防鼠技术(如生态学防鼠、药物防鼠、机械保护防鼠).介绍了新型防鼠光缆材料以及最新的鼠咬试验方法,以期有利于今后新型耐鼠咬光缆的研发.     

光纤面板及光锥传像特性研究（英文）

测量了光纤面板、光锥、耦合光纤面板以及耦合光锥的光谱透过率和调制传递函数。光谱透过率测量结果表明,光纤面板的光谱透过率与光纤面板的厚度以及入射光的波长有关。光纤面板的厚度越厚,透过率越低。对相同厚度的光纤面板而言,漫射光的透过率低于准直光的透过率。原因是漫射光在光纤面板中的传输远距离大于准直光在光纤面板中的传输距离,因此吸收更多。光纤面板除玻璃产生吸收外,玻璃中的稀土元素也会产生杂质吸收。调制传递函数的测量结果表明,光纤面板的调制传递函数不仅与光纤的丝径有关,还与光纤面板的厚度有关,光纤面板的厚度越厚,调制传递函数越低。原因是少部分光线在光纤中传输时会发生串光。光锥与光纤面板相比,光谱透过率和调制传递函数均较低。当光锥与光纤面板耦合后,特别是在漫射光入射条件下,光谱透过率更低。对550 nm的波长而言,透过率仅为11.7%。光锥与光纤面板耦合后,不仅光谱透过率有损失,而且调制传递函数也降低,30l p/mm处的调制传递函数仅为47%。     

CH4气体光纤传感器的研究

在对ＣＨ４分子近红外吸收光谱分析比较的基础上,并考虑与８光纤的低耗窗口相一致和价格等因素,采用价廉的１．３ｕｍ波段的ＬＥＤ作为光源,实现了对甲烷气体的,检测灵敏度为１３００ｐｐｍ／ｍ。研究表明,灵敏度可通过提高入射光功率、气室长度等而进上步提高。     

用于光纤陀螺的LiNbO3集成光学器件

本文报道用于光纤陀螺(FOG)的LiNbO_3集成光学(IO)器件及其技术。介绍制作LiNbO_3波导的扩散和质子交换两种技术,叙述了国内外近年研制和生产的FOG用多功能集成光学芯片及LiNbO_3相位调制器,给出了它们的结构、性能和封装(光纤耦合)技术。对国内外发展状况的综述表明,在这个技术领域,国内研制的器件的性能,已接近国外80年代末的水平。     

基于长程光纤网络的谐振腔光纤陀螺

提出一种全新结构的基于长程光纤网络光调制谐振腔光纤陀螺(R FOG)系统,利用R FOG传感部件光纤环形腔的光纤长度短、体积小以及无源特点,将其通过长程光纤网络与后端的光源、探测器及复杂的信号处理部件连接起来,实现远距离的无源角速度探测。这种结构的R FOG具有很高的理论灵敏度可达5×10-8 rad/s,采用的全数字闭环处理方案能实现大动态范围信号检测,而且对转换器的要求不高。各种误差消除措施可以在系统中很方便的实现,大大提高陀螺性能。结合光纤系统的各种复用技术,该R FOG结构可以组成大型的远距离角速度惯性测量网络系统,有效地克服了传统R FOG在系统成本和复杂性上的劣势,为R FOG走向实用提供了新途径。