光纤珐珀-光栅传感器通用解调系统研究

提出了用于光纤珐珀传感器(FFP)和光纤布拉格光栅传感器(FBG)的通用解调系统方案,研究了高精细度光纤珐珀可调滤波器(FFP-TF)对传感器的解调原理及系统的组成.初步实验结果表明本系统能够对上述两种传感器进行调解,FBG和FFP传感器的应变测量精度分别在0.5με和2με以下,是一种低成本、通用的解调系统.     

光纤珐珀高温压力传感器的设计与性能测试

为了提高传感器在高温恶劣环境下的测试性能,结合单晶蓝宝石优异的特性,研究了一种能在高温恶劣环境下长期稳定工作的全蓝宝石光纤珐珀高温压力传感器,并对其设计、制造工艺及性能测试进行了详细的分析说明.首先,利用光纤珐珀干涉原理及斐索干涉仪的信号解调原理,对传感器进行了结构的设计;其次,采用蓝宝石刻蚀工艺、激光加工工艺及对蓝宝...     

高分辨率麦克尔逊光纤应变传感器

运用麦克尔逊干涉结构,采用氦氖激光、单模光纤、光纤耦合器等器件构成光纤应变传感器,利用除法器消除光源幅度干扰,提高系统的分辨率.本文采用在光纤端面镀反射膜的方法提高抗干扰能力;输入、输出在同一侧便于使用;实验结果表明所设计的传感器是正确和可行的.     

工程结构光纤应变传感器

研究了一种用于土木工程结构监测的本征型强度调制光纤传感器。其敏感部分是利用光刻技术在多模光纤上形成的齿槽周期结构。文中对该传感器原理作了详细的分析，首次得到这种传感器既能测量拉应变，也能测量压应变的结论。传感器对应变的响应具有良好的线性和重复性，其应变灵敏度完全由敏感元件结构参数决定。文中给出了钢筋拉应变、混凝土压应变的试验，结果与理论一致，表明这种传感器是土木工程结构力学测量、结构监测等方面应用的新一代较为理想的光纤传感器     

基于矩形贴片天线的应变传感器模拟与测试

当贴片天线经历应变时,天线形状发生改变,导致其谐振频率发生偏移。基于此原理,提出采用矩形贴片天线的应变传感器测量结构中的应变。采用了2.4GHz的1/4波长矩形贴片天线作为应变传感单元,首先,利用HFSS~(TM)软件设计应变传感器的尺寸参数,分别模拟该天线在长度与宽度方向经历拉应变时的谐振频率偏移;其次,分别将贴片天线以纵向、横向的方式粘贴在铝板上进行了受拉实验;最后,利用网络分析仪获得天线的谐振频率。模拟与测试结果表明,天线的谐振频率偏移与天线长度方向上的应变具有良好的线性关系,同时,天线宽度方向上的应变对其谐振频率的影响较小。     

微型膜结构全光纤珐珀干涉高温传感器

制作了一种微型膜结构的全光纤在线珐珀干涉式高温传感器。该传感器是在单模光纤端面依次熔接一段大芯径空芯光纤和一段研磨的多模光纤膜片而构成的,因此,温度引起的珐珀腔光程差改变量由空芯光纤的热膨胀和温度引起腔内压强改变从而改变膜片的扰度两部分组成,从而使相同温度变化下传感器的光程差变化量更大,分辨率更高。实验结果表明,在100～650℃,该传感器单位温度变化的光程差变化量约为1.029 nm,温度分辨率约为1.5℃,测量线性度约为0.996 7,且滞回小,重复性好。这种膜结构的全光纤珐珀干涉式高温传感器因其体积小,温度分辨率高,将在多点高温测量领域有好的应用前景。     

多模光纤微弯应变传感器研究

设计了3种不同齿形结构的光纤微弯传感器。传感器中的光纤变形装置是由一个拱型弹性膜片和置于膜片与被测试件之间的一对带齿构成。弹性膜片固定在被测试件上，试件的表面应变带动这一对带齿在光纤横向上的微小位移。改变光纤微弯变形，改变光纤的损耗，从而实现对被测对象的应力、应变测量。对3种不同齿形结构的光纤微弯传感器进行了研究和比较。     

贴装式光纤应变传感器设计

本文导出了任意应变场中任意形状的单模光纤中传输光的相位—应变关系，提出了贴装式干涉型光纤应变传感器的一种新的设计方法，可用于任意类型应变与应力场中考察点处的应变或应力测量。     

分布式光纤应变传感器的研究

根据光纤中的布里渊散射频移与光纤所受的拉伸应变有关的特性,提出了基于光频域反射法的分布式光纤应变测量系统,采用光纤光栅法布里-珀罗干涉仪对布里渊频移进行直接测量的新方法,给出了实验系统及实验结果,证明了该方案的可行性.     

离散腔长变换解调光纤法珀应变传感器并联复用的研究

基于光纤法珀应变传感器的基本原理,阐述了两只光纤法珀应变传感器并联条件下的组合输出信号.讨论了离散腔长变换的方法用于复用组合输出光信号进行解调的原理.最后,通过计算机仿真和实验验证了此方法的可行性.     

光纤应变传感器在智能结构中的应用

当结构的构型或特性可随外界因素而变,如以电流变材料制作并具备感知和控制功能,就是所谓的智能结构。光纤传感器具有抗电磁干扰、高灵敏度、可挠曲铺设等优点,故成为构成传感系统的最佳选择。本文总结了作者在这方面的工作,并讨论了研究中的若干问题和前景。     

有线电视信号在光纤传输系统中的色散抑制分析

色散是光纤传输中普遍存在的现象,色散的存在影响光纤传输的质量.本文分析了色散在光纤传输过程中产生的原因和对有线电视网络系统的影响,提出了多种色散补偿办法和解决途径.     

空间集成光纤应变传感器在轻便材料结构振荡监控上的应用

空间集成传感器比起离散定位传感器更适合于最优控制体系。报道了将此概念应用到振荡传感的情况。柬流动力学被应用到集成传感器的设计上，其主要目的是显著地消除或减小高次模的信号幅度。这一设计可以用到没有使用外部信号处理技术，特别是经常应用于工程的钳位-钳位束的振荡传感。     

开合式在线测量大电流的光纤电流互感器

介绍了一种可以用于在线测量、实时安装、拆卸的开合式光纤电流互感器方案。在传感头开启过程中,利用传感头内部一段橡胶骨架的弹性产生均匀变形,使绕制在上面的光纤应力变化较小。为了保证互感器的温度稳定性,传感头内部骨架主要为石英材料,由于石英骨架加工的误差比较大,所以采用长圆孔的支架将其固定在传感头结构上。信号处理部分基于全数字闭环检测,采用方波调制方案,并通过数字阶梯波反馈实现闭环检测。在开合过程后对开合式互感器进行测试分析,实验结果表明系统的变比稳定性可以达到了0.5%的精度,可以满足实际应用的要求。     

光纤滑觉传感系统

本文采用平面反射式二维定点转动调制技术,给出了一种新型光纤滑觉传感器方法。     

采用光纤光栅传感器测量模型材料应变的原理和应用

应变是材料与结构的重要物理特性,最能反映结构局部特性,是材料和工程结构健康监测最为重要的参数。对材料应变测量,可以预知局部荷载的状态。光纤传感器具有灵敏度高、响应速度快、电磁兼容性强、无零漂、可靠性高、使用寿命长等特点。光纤光栅应变传感器是一种极具发展潜力和应用价值的应变传感器。研究了光纤光栅应变传感器的传感原理、应变传递规律及其在模型试验相似材料应变测量中的应用,测量得到的应变历程与实际物理过程相一致。     

一种新型非接触式光纤振动传感器的研究

利用非本征的Ｆａｂｒｙ－Ｐｅｒｏｔ（Ｆ－Ｐ）光纤干涉仪以及双光源,通过位移与距离的同时检测,实现了振动过程的非接触测量。本方案结构简单,信号处理方便。实验结果表明,在１ｍ ｍ 的范围内可达到分辨率０．０１μｍ,精度０．１μｍ 。     

大型相控阵雷达阵面平面度测量方法研究

阵面平面度是天线阵面设计的关键指标,其准确测量是指标校核的重要手段。文中从大型相控阵雷达的阵面平面度的测量需求出发,分析了现有常规测量手段在各型雷达中的适应性,并结合工程实际应用阐述了各方法在实际测量中的关键点,为同类应用时方法的选取和使用提供了依据。同时,针对现代大型相控阵雷达的设计特点,提出了平面度测量的未来趋势。     

焦炉立火道光纤动态测温技术

焦炉炉温的动态监控对实时掌握焦饼成熟程度有着重要意义。结合焦炉温度测量的现状介绍了光纤双波长高温传感技术的原理及其消除外界因素对测温干扰的特点。由于焦炉是冶金工业中最复杂的窑炉,现场又处在腐蚀、雨水流入和火焰烧烤等恶劣工作环境,所以着重介绍了为适应该环境的特殊结构设计和工艺设计。光纤测温装置在焦炉55个立火道上测温的实际应用表明:光纤双波长测温技术准确,动态特性好,使用寿命可达1年。     

大型高精度平面天线骨架制造工艺研究

大型高精度平面天线骨架是相控阵天线的关键结构部件,具有面积大、精度要求高、制造难度大的特点,文中分析了大型高精度平面天线骨架的结构特点,论述了焊接变形的主要原因和控制变形的方法,通过模拟试验研究了大型高精度天线骨架焊接变形的规律,采取了能有效控制焊接变形和提高加工精度的工艺方法,解决了大型高精度天线骨架制造难题。