光纤F-P超声传感器设计实验研究

设计了一非本征光纤F-P传感器结构,建立了双波长光纤F-P传感系统的数学优化模型;设计了F-P干涉腔长度和两路输出波长,建立了基于光纤F-P传感系统的激光超声实验装置;定性研究了激光参数、试样参数与超声波形特性之间的关系.实验结果表明:该传感系统能有效地检测超声信号,操作简单,实现容易,经济成本低.激光超声波的波形特性在很大程度上取决于试样参数和激光参数.     

一种基于白光干涉的新型F-P光纤应变传感器的设计

论述了基于白光干涉的F-P型光纤应变传感器设计及应变信号检测系统的设计。本系统克服了用激光做光源难以得到干涉条纹，且不易检测的缺点。可以得到绝对应变，系统检测精度可以达到0．1με，具有较高的精度。     

光纤F-P微弱磁场传感器

介绍了国外的光纤Ｆ－Ｐ微弱磁场传感器,讨论了它们的优缺点,并提出一种新的光纤Ｆ－Ｐ微弱磁场传感器结构。     

土木工程监测用光纤F-P位移测量技术

介绍了基于F -P原理的光纤位移计的基本原理 ,对一简支梁在三分点加载的中部挠度进行了测量 ,测得的结果与普通百分表的测量值相比较 ,两者吻合很好。光纤位移计固定在实验装置上保持不变 ,三个月后 ,再对梁的挠度进行测量 ,所得结果与百分表测量值吻合仍很好 ,表明基于F -P原理的光纤位移计具有很好的精度与稳定性 ,满足土木工程健康监测的要求 ,具有较好的应用前景。     

光纤F-P腔传感器特性研究

变压器能否稳定工作直接关系到变电站是否安全运行,其工作重心是检测出变压器局部放电产生的超声波信号.介绍了一种光纤F-P腔传感器,并在此基础上搭建了调制解调系统,分别通过对无超声波源、有超声波源和浸入变压器油中3种情况进行了实验测试,并在距离超声波源20,40,60,80,90,100 cm处进行了损耗特性测试,测试结果表明:此传感器受外界噪声干扰较小,且在变压器油中能实时地检测出超声波信号,精度高,损耗度为25.8 mV/cm,符合传感器在油浸式变压器中持续稳定工作的条件.当变压器出现故障时,能够及时发现问题,保证变压器安全运行.     

基于光纤F-P传感器变压器铁心在线监测研究

利用变压器振动测试原理,运用光纤Fabry—Perot（F-P）振动传感器对变压器铁心的振动信号进行了在线监测研究。将光纤F-P传感器粘贴在变压器铁心上,直接提取变压器铁心的振动信号,这将避免传统的间接测量方法所带来的误差。分析了光纤F-P的测量原理,并建立了光纤F-P腔的数学模型。实验验证了空载状况下铁心的磁致伸缩率与输入电压呈很好的线性关系。     

F-P光纤应变监测系统在桥梁工程中的应用探讨

介绍了基于多波长复色光F-P光纤干涉原理,利用F-P光纤应变传感器组成了对桥梁主梁的应变实时监测系统,并对其监测系统的安装和应用工程中存在的问题进行讨论.     

土木工程健康监测用F-P光纤应变测量技术

介绍了基于白光干涉的光纤F -P应变传感器原理 ,对其用于土木工程健康监测的安装工艺、温度补偿技术进行了研究 ,提出了工程应用中尚存的问题。     

基于F-P标准具的光纤光栅应变传感解调系统

光纤光栅作为光纤无源器件,利用其能在窄带内形成滤波器或反射镜这一特性,在光纤通信、光纤传感等领域得到了广泛的应用。用步进电机调节射入F-P标准具光束的入射角可调节透过F-P标准具的光波波长,由聚焦在线阵CCD上的透射光的位置即可得到光栅反射光波的波长。经过试验证明:其测量精度达到0.1 nm。     

F-P光纤传感器的温度与应变传感特性研究

介绍了F P光纤传感器的基本原理及优点,并据此研制出F P光纤传感器。对所研制的F P光纤传感器的温度特性及应变特性进行了理论分析和对比试验研究。结果表明:试验结果和理论分析基本吻合,F P光纤传感器对温度具有天然的稳定性,对应变具有良好的线性度和灵敏度。因此,可处理单一信号,从而避免了多个信号的交叉敏感问题.     

高灵敏度的光纤位移传感器

该传感器利用高稳定的单频Ｈｅ－Ｎｅ激光器作光源，以高隔度的单模光纤定向耦合和传光媒介，采用低零漂，低噪声的运放，六阶巴特沃兹滤波器，快速模／数变换电路及微机。对信号进行处理，使小位移测量的分辨力达到０．００５ｎｍ，并能进行在线检测。     

埋入式F-P光纤应变传感器的疲劳性能试验研究

光纤传感器的研究应用代表着混凝土桥梁结构健康监测技术的发展趋势。针对基于白光干涉的埋入式F-P光纤应变传感器的测试原理及主要结构参数进行了分析，介绍了该传感器的制作工艺特点。通过对传感器的疲劳性能试验，验证了该传感器具有优良的精度稳定性和耐久性，满足桥梁施工现场复杂状况下混凝土结构应变监测的要求。     

基于光纤MZ干涉仪光纤AE传感器的灵敏度分析

介绍了光纤传感器的应用和S状声发射(AE)传感器结构。给出此类光纤声发射传感器和超声波之间的相互作用以及基于光纤MZ干涉仪的此类传感器灵敏度的理论分析。最后给出由Matlab得到此类光纤声发射传感器灵敏度分析的模拟结果。     

基于双金属膜和法布里-珀罗干涉结构的光纤温度传感器

研究了一种新型的光纤法布里-珀罗干涉腔(F-P腔)结构的温度传感器,该传感器的F-P腔由双层金属膜和光纤端面构成,当被测温度发生变化时,基于双层金属膜的"双膜热挠曲效应"使得F-P干涉腔长发生变化,从而导致F-P腔输出的光强发生变化,通过测量该光强的变化即可测定相应的待测温度.在理论分析的基础上,运用有限元分析软件ANSYS对传感器的结构参数进行了优化,并对加工和封装后的传感器进行了实验测试,实验结果表明该传感器在测温0 ～ 80 ℃的范围内灵敏度达到了 62.82 nw/℃,综合精度优于±0.7%.该传感器具有结构简单、成本低、量程可根据双金属膜参数自由选择以及灵敏度较高等特点.     

蓝宝石高温光纤压力传感器的设计与仿真

针对高温环境下压力测量需求,提出采用蓝宝石材料来构造适用于特殊环境下的光纤高温法珀压力传感器。基于圆形膜片压力敏感原理设计了传感器敏感单元结构尺寸,通过Comsol有限元软件建立了敏感单元模型,对敏感膜片的表面位移及应力分布情况进行了仿真,验证了传感器设计的可靠性;同时分析了传感器的温敏效应,结果表明随温度升高,传感器的灵敏度会增大,会对压力测量产生误差,约为1.51kPa/℃,上述结果为蓝宝石高温压力传感器的结构和性能优化设计提供了有效指导。     

白光干涉型F􀀁P 光纤传感器结构参数研究

在腔长的允许变化范围内，根据被测结构所承受的最大正负应变确定出白光干涉型F—P光纤传感器的初始腔长，又根据灵敏度和初始腔长与标距的关系，分别确定出温度和应变传感器的标距，并根据标距、灵敏度、测试量程三者之间的关系，得出结论：标距越大则灵敏度越高，测试量程越小，反之亦然。为了验证理论分析结果，采用标距分别为6mm、8mm、10mm的应变传感器进行实验，实验结果和理论分析基本吻合。     

光纤灰尘传感器的研制及应用

微小颗粒场（灰尘、烟气）相对浓度的测量（报警）在大气、工业炉、化工厂及火灾研究等领域有着广阔的应用前景。我们成功地研制了光纤烟尘传感器、用于测量烟气、灰尘的相对浓度、尤其适用于恶劣和危险环境中的测量及控制。文中还给出该仪器对高炉布袋除尘器破损的测量实便。     

白光玕涉型EFPI光纤应变传感器理论模型的研究

从光纤的耦合和多光束歼涉的原理出发，建立了非本征型Fabry-Perot玕涉仪光纤应变传感器的模型，并对其理论模型进行了详细地推导，得到了白光光源下玕涉型EFPI光纤应变传感器的理论计算公式。建立了传感器系统，用LED作为白光光源得到反射光谱。实验结果表明与理论模型数值模拟相一致，验证了理论模型的正确性。     

干涉型光纤海洋参数传感器的分布式测量方法研究

光纤传感器因其灵敏度高、体积小等优点在海洋监测领域得到了广泛关注. 目前高性能的海洋温盐深参数监测光纤传感器大都基于干涉原理, 难以实现同一系统内多个传感器的复用, 不能满足海洋环境参数高时空分辨力的监测需求. 基于调频连续波原理, 提出一种适用于干涉型海洋参数光纤传感器的大容量复用方法. 利用不同干涉仪端面反射光与参考光形成Mach-Zehnder干涉光谱的特征频率确定不同传感器的位置, 通过不同端面特征频率间的拍频还原了单个传感器的光谱. 设计并搭建了干涉型海洋参数传感器的分布式传感系统, 实现了系统中传感器的定位以及光谱信号还原, 并通过理论计算证明分布式传感系统中至少可以实现500个传感器的复用. 本论文的研究可以为高性能干涉型光纤传感器的海洋参数链式监测提供技术支持.     

分布式光纤温度传感器的设计

分布光纤温度传感器是一种比较新型的传感器系统,它可以实时测量空间温度场的分布。在对功率调制型光频域喇曼反射光纤温度传感器的研制过程中,利用直接数字合成芯片AD9859作信号源,通过测量激光功率波形和反斯托克斯喇曼反射信号波形的振幅和相位,经过优化设计,在6KM的系统中空间分辨率达到了1米。