偏振态调制干涉型光纤传感器

针对低双折射光纤双束干涉型传感器两臂偏振态随机变化引起的信号衰落，提出了一种新型干涉型光纤传感器的消偏振衰落方案，通过对光纤干涉仪的任何一臂加对光波偏振态适当的高频调制，在输出端高频滤波后，可以消除干涉仪两臂偏振态随机变化的影响，获得干涉信号可见度为0.707的稳定输出，从而实现干涉型光纤传感器的消偏振衰落。     

对于光纤Michelson干涉仪的实验研究

本文在介绍光纤Michelson干涉仪工作原理的基础上,对一种新型的光纤Michelson干涉仪的实验过程进行了阐述。文中就光源-光纤之间的耦合以及光纤的接续等实验步骤做了比较详细的讨论。在得到干涉仪输出的干涉信号后,计算了该干涉仪所用的光纤相位调制器的相移系数,并与理论值进行了比较,分析了两者存在差异的原因。     

光纤Michelson干涉仪的声发射检测实验研究

提出了一种基于Michelson干涉仪原理构成的非接触式光纤超声传感系统,用于固体中传播的超声波的检测．这种传感器的特点是能够精确地检测由固体中传播的超声波产生的微弱振动．当超声波信号导致反射器振动时,干涉仪的输出光强度受到了超声信号的调制．通过检测干涉仪的输出光强度,并利用Fourier变换,测得了超声信号的振幅和频率．对传感系统的位相调制特性进行了仿真,并对实验结果进行了分析,表明该系统可用于固体中声发射的频率特征识别．     

正交共轭反射镜电流传感器研究

针对光学玻璃电流传感头光学参量对光学电流互感器性能影响问题,提出了采用正交共轭反射镜作为一次电流传感元件的光学电流传感器设计方案,报告了系统的光路设置,建立了系统的数学模型,导出了其工作原理的解析表达式,给出了验证性实验结果,讨论了该设计的优、缺点及克服缺点可能的技术措施．研究结果表明,该设计方案是合理的,可被实验验证的．经过实用化开发后,其有可能成为实用型光学电流互感器的一种方案．     

级联式光纤白光干涉传感网络拓扑结构理论与实验研究

为了提高传感器的多路复用能力,基于低相干光纤传感技术,提出一种新型干涉仪组合拓扑结构.该结构由Michelson干涉仪的一个臂与若干个Mach-Zehnder干涉仪混合级联而成,构成了可以同时实现多传感器测量的传感网络.构建了实验系统,对传感特性进行了分析.实验结果表明:该拓扑结构可以实现一个解调干涉仪对网络系统中多个...     

二维偏振无关全吸收光栅传感器的研究

采用时域有限差分方法,根据金属光栅结构表面等离激元增强吸收特性,设计了一种偏振无关的二维全吸收结构,并对各参数的影响以及传感特性进行了分析。研究结果表明,正入射情况下,在波长818nm处,吸收效率可达到98.90%以上。通过调整光栅结构参数,在保证吸收效率的基础上,吸收峰值波长可线性变化,结构的吸收特性对20°以内的入射角度不敏感。此外,吸收峰值波长对折射率变化十分敏感,FOM*的值可以超过300。这些优良的性质使这个结构在折射率(Refractive Index,RI)传感器上可以有很好的应用。     

测量微振动的光纤Sagnac干涉传感器

提出了一种光纤Sagnac干涉传感器,用于固体表面传播的超声波产生的微弱振动检测.当超声波信号在固体中传播并作用于光纤传感器的敏感环时,干涉仪的输出光强度受到了超声信号的调制;通过检测干涉仪的输出光强度并利用Fourier变换,获得了超声信号的频率特征.对传感系统的相位调制特性进行了仿真,并对实验结果进行了分析,结果表明该系统可用于固体中传播的超声波的频率特征识别.     

微纳光纤偏振分束器特性研究

采用3维全矢量光束传输法研究两相邻微纳光纤的偏振耦合特性,证实利用微纳光纤偏振耦合特性能很好地实现偏振分束,构成光纤偏振分束器.在保证偏振分束性能的条件下,通过研究微纳光纤偏振分束器的几何特性对偏振分束性能的影响,优化设计了微纳光纤耦合型偏振分束器,得到耦合区的最优参数为直径0.9μm、间隙0.5μm及耦合长度218μm.结果表明,在1.55μm工作波长处分束器可实现偏振分束输出,其带宽约为10 nm,耦合区长度容差为±2μm,直径与间距容差均为-3～2 nm,偏振消光比大于15 dB.     

分布式光纤传感器裂缝传感模型试验

基于光时域反射技术及瑞利散射，构建全自动控制的高精度力-光耦合试验系统，进行了分布式光纤传感器裂缝传感模型试验，研究了混凝土模型力-光本构关系，试验中组合传感光纤初始感知缝宽达0．1mm，光纤传感动态范围达5.3mm，定位精度达到0.2m，并根据试验数据拟合出半经验公式。     

非对称大边孔微结构光纤偏振拍长稳定性的优化

针对纤芯一侧具有一个大边孔微结构光纤的特点。分别在两个正交方向上进行压缩或伸展,采用全矢量有限差分波束传播法模拟了不同压缩因子对应的双折射色散曲线,通过线性度最好的双折射色散曲线进一步限定压缩因子取值范围。较快地获得了偏振拍长最平坦的色散曲线,找出了合适的伸缩因子,有效降低了偏振拍长的波长敏感性,在1．0μm~2．0μ...     

干涉型光纤传感器PGC检测中AGC的研究

干涉型光纤传感器解调信号的幅度受多种因素的影响,干涉信号幅度的波动影响最大.自动增益控制(AGC)通过稳定干涉信号幅度来减少解调信号幅度的起伏.峰峰值型AGC虽曾在补偿偏振态的变化给解调信号带来的幅度起伏上起到过作用,但对干涉波形的不同不加区分,反而导致了解调信号的波动,存在原理上的缺陷.该文对此过程进行了深入理论分析,提出了AGC改进方案,构建了改进型AGC电路,并对改进型AGC进行误差分析,其误差比峰峰值型AGC小很多.     

光纤传感器的应用及发展

简要介绍了光纤传感器的特点,综述了光纤传感器的发展以及近期国际上光纤传感器的研究和应用情况,最后描述了其前景和主要研究方向.     

光纤传感器的应用及发展

简要介绍了光纤传感器的特点，综述了光纤传感器的发展以及近期国际上光纤传感器的研究和应用情况，最后描述了其前景和主要研究方向.     

干涉型光纤传感器控制工作点的新方案研究

为解决干涉型光纤传感器的相位漂移问题,通过对双光束光纤干涉仪输出光强信号的理论分析和数学推导,阐述了信号各种成份的特点和作用,设计出基于反馈控制稳定工作点的干涉仪解调方案．不但解决了相位漂移的问题,而且给出了解决输出信号波形反相问题、PZT复位噪声问题、光功率起伏直接影响解调结果问题的方案．仿真和实验获得了稳定工作点于正交状态的理想结果．     

光纤传感器在复合材料固化监测中的应用

光纤传感器代表一种崭新的传感技术，适用于众多场合，根据传感原理，对应用于复合材料固化监测的光纤传感器进行了概述，分别介绍了它们的结构，传感机理及应用方法，并总结了光纤固化监测传感器在工程中广泛应用急待解决的问题。     

光纤布喇格光栅色散测量的低相干干涉方法

用低相干干涉方法测量光纤布喇格光栅色散.通过对采集的干涉图数据进行离散傅里叶变换处理,提取相位,最终得到作为波长函数的群时延.获得实验结果只需几分钟时间,重复性优于5 ps.结果表明采用低相干干涉方法测量光纤布喇格光栅色散是可行的.     

置入光纤传感器测定FRP残余应力的研究

利用最新发展的基于光纤微弯传感原理制作的缠绕式光纤应变传感器来测定FRP的残余应力.自行设计模具以制成两种FRP复合材料试件,一种为按照普通成型的过程制成试件,另一种为采用预加张力复合原理制成试件,通过测量两种试件的残余应力,得到大量有价值的实验数据,分析、对比实验结果,得到预加张力引起的残余应力.说明给纤维预加张力后,能提高复合材料的强度水平,对获取高质量的复合材料产品具有重大意义.     

光纤传感器在民用建筑结构中的应用

为了降低建筑结构的维修与维护成本,增加结构安全可靠程度,对建筑结构的健康状况在线监测与评估就显得十分重要,光纤传感器相对于传统监测手段具有体积小、与结构相容性好、灵敏度高、具有线性响应、信带宽、抗电磁干扰能力强、抗衰减能力强、安装方式灵活和可进行长期在线监测等特点,因此用于监测民用结构的研究非常活跃,新的传感器不断出现,并且已经开始在实际施工当中尝试进行如应变、应力、裂纹、振动等对安全至关重要的信息的监测,根据用途对适用于民用建筑结构的光纤传感器进行归纳分析,介绍了其原理、使用方法以及在应用过程中易出现的问题与解决方法,对光纤传感器在民用建筑结构中应用研究的发展方向提出了指导性观点。     

小型光纤光谱仪的研制

通过ZEMAX光路优化设计,采用CPLD和USB接口技术以实现CCD高速驱动和数据传输。该系统使用光纤束进行导光、平面衍射光栅对采集到的光分光后,由线阵CCD进行光电转换;并利用相关双采样技术,获得相应光强分布数据,再利用最小二乘法对光谱仪进行标定。研究结果表明该光谱仪波长准确度优于1nm,波长重复误差小于0．2nm。