荧光光纤测温法的应用

介绍一种新的荧光光纤测量法，它集接触法与辐射法为一体，使荧光物质与被测体相接触，而与接收荧光余辉信号的光纤是非接触的，这种方法可用于高压电器及电机内温升的测量，并介绍了研究中遇到的主要问题和解决思路。     

高速旋转体的光纤温度传感器的实验研究

设计了一种新颖的半导体光纤温度传感器,实验结果表明用该光纤温度传感系统可实现对高速旋转体的非接触稳定测量。     

长周期光纤光栅在非均匀温变场中的光谱特性研究

在非均匀温变场的作用下,长周期光纤光栅有效折射率和周期等物理量均会发生非均匀变化.所以,长周期光纤光栅的耦合系数并不是常数,用耦合模理论分析长周期光纤光栅的光谱特性就非常复杂.传输矩阵法是解决长周期光纤光栅中非均匀问题的有效方法.本文在MAT-LAB平台基础上,用传输矩阵法对长周期光纤光栅在非均匀温度场中的光谱特性进行了数值模拟,并对模拟结果进行了分析.     

基于辐射功率的微热板测温系统设计

为了解决微小芯片表面测温的难题,设计了一种非接触式微区测温系统。首先利用光纤探头和光功率计测量微热板的辐射功率,再结合辐射功率与温度的关系,精确地测出微热板表面50μm×50μm区域内的温度。实验测试结果与利用有限元分析软件Ansys得到的模拟结果基本一致,并且更换不同口径的光纤探头可以满足不同面积的样品的测量要求。     

锥形光纤制作及其荧光收集特性实验研究

使用光致聚合法制备了锥形光纤,并对锥形光纤的荧光激发和收集特性进行了研究.通过实验比较了锥形光纤和普通光纤用作传感头对荧光材料的激发和收集的差别.实验结果表明,普通光纤传感头收集不到荧光,而锥形光纤收集到的荧光信号较强.该结果证实了锥形光纤的增强荧光特性,因此在进行基于荧光淬灭原理的爆炸物浓度检测实验时采用锥形光纤作为传感头可以有效提高探测灵敏度.     

利用掺铒光纤光栅实现应变测试中的温度补偿

为实现光纤光栅应变传感器使用中的温度补偿,设计并制作了掺铒光纤光栅测试系统,利用光纤光栅解调仪和高速数据采集卡分别测试了掺铒光纤光栅的布拉格波长及荧光寿命.通过测量在不同温度及应变作用下的光纤光栅布拉格波长及掺铒光纤荧光寿命,并对实验数据进行线性及非线性拟合,得到了掺饵光纤光栅的温度及应变响应测试结果.测试结果显示利用掺铒光纤光栅可以实现应变测试中的温度补偿,在不同测量范围内选择不同的拟合算法可以提高测量精确度.     

Ti^3＋：Al2O3单晶光纤生长

本文用LHPG法生长了Ti:Al_2O_3单晶光纤,并探讨其生长规律。证明少量掺杂离子对宝石光纤生长规律影响不大。同时作者用自制的光纤吸收和荧光谱仪对Ti~(3+)离子在光纤拉制过程中的改价问题进行了研究。     

感应炉黑体辐射光纤温度检测系统

针对感应炉温度高、电磁干扰强的特点,提出了采用辐射式光纤传感技术,利用光纤非接触测量炉内热辐射发光亮度的方法,该方法能够快速准确的测得熔融金属的温度值,不受电磁干扰的影响,比消耗贵重金属的高温热电偶节约了成本．给出了测量电路的组成,并与标准铂-铑热电偶的测量值进行了比较。     

MoO3对Ni—La／r—Al2O3催化剂上CO和CO2甲烷化性能的影响

用浸渍法制备了一系列的镍基甲烷化催化剂,测定了其ＣＯ和ＣＯ２的甲烷化活性实验结果表明,ＭｏＯ３的加入能增加Ｎｉ－Ｌａ／ｒ－Ａｌ２Ｏ３催化剂的活性用ＴＥＭ,ＸＰＳ及ＴＰＲ等手段对催化剂的表面性质进行了研究,发现ＭｏＯ３的加入能提高催化剂表面镍原子浓度,增加催化剂中镍的分散度,降低表面镍原子的电子结合能及镍的还原温度这些效应都将有助于提高催化剂的甲烷化性能     

光纤探针式轮廓仪的理论与实验研究

在单根单模光纤作为发射光纤兼接收光纤的情况下,提出了光纤探针式轮廓仪,得到一个光纤探针来测量被测表面的微观轮廓曲线,并由轮廓曲线得到了表面粗糙度的各种参数和光纤探针的形状和尺寸。同时阐述了利用光纤探针测量表面轮廓和粗糙度的原理及光纤探针式轮廓仪的构成和工作原理,给出了测量结果。     

光纤电场传感器中的调制与解调技术

研究了光纤电场传感器中的调制与解调技术，提出了对光源脉冲调制和对光电信号解调来抑制光电信号中噪声和补偿光功率的不稳定的方法。并将这一技术应用于单光路检测系统，获得了满意结果。     

热对光纤中传输光的相位影响

本文首次从理论上系统地讨论了热对光纤中光波传输相位的影响,揭示出热对光波相位影响的主要的和内在的物理原因.在一定的条件下,我们还导出热对光波传输相位影响表达式.理论结果得到了实验的验证.本文结果对探索光纤应用新领域具有重要意义.     

非球面光学系统的光路计算方法与编程实现

针对非球面光学系统的复杂性,给出了一种有效的光路计算方法,并导出了光路计算的通用公式和符号规则。该方法首先以光线与过折射面顶点的切平面的交点为起点,采取步进逼近的方法确定入射点在光线上的位置区间;然后利用二分法在该区间内高精度求解入射点的坐标。可高精度求得入射点法线和折射光线方位,并计算出累积光程和系统透过率。基于该方法编制的光路计算程序已应用于OCT(光学层析成像)系统的仿真研究,其计算精度和效率得到了验证。     

一种新型反射式光纤压力传感器的设计分析

将应变式压力传感器的弹性膜片与一种光纤位移检测装置相结合构成了一种反应式光纤压力传感器,阐述了其设计思想,并给出了一个设计实例。该互补偿型传感器可以消除环境温度、光源输出功率波动及光路损耗变化等因素的影响。     

基于分布式光纤传感技术的封闭空间火源精确定位方法研究

为了解决封闭空间火源精确定位困难的问题,文中提出了一种基于拉曼散射的分布式光纤传感技术的火源精确定位方法,对比分析了分布式拉曼测温系统在温度测量领域的优势,简化了封闭空间火场的火源模型,在分析温度与后向拉曼散射光的关系特性的基础上,给出了传感光纤布阵方案和火源粗略、精确定位的数学模型,并通过实验验证了方法的有效性,实验结果表明本方法定位误差范围可控制在54cm^2以内.此方法解决了封闭空间火灾火源定位精度低的问题,为分布式光纤传感技术在二维、三维空间传感领域提供了一定的理论基础.     

三光纤补偿式位移传感器的研究

研究了三光纤补偿式位移传感器的原理和性能,根据光纤出射端面的近似光强分布,数值计算了三光纤传感器中接收光纤接收光强与位移的关系和补偿后的输出特性,并对此输出特性进行了实验测量.结果表明数值计算结果和测量结果一致,两根接收光纤各自的线性范围较小,补偿后的三光纤位移传感器不仅能改善测量的线性度,而且能在一定程度上放大传感器的线性测量范围.三光纤补偿式位移传感器不仅能有效地消除光源输出强度波动、表面反射率不同和光纤传输损耗引起的测量误差,而且能有效的提高传感器的线性测量范围.     

基于白光干涉原理的光纤传感技术一Ⅱ．光纤白光干涉测量的基本方法

主要介绍了白光干涉光纤传感原理,描述了光纤中光程的变化和被测参数(如:应变和温度)之间的关系,并讨论了白光干涉光纤传感系统中温度表观应变和温度补偿技术.     

基于OTDR的光纤在线监测系统实验研究

为克服便携式光时域反射仪 (OTDR) 不能在线测试、对运维人员要求高等的缺陷,针对卡式 OTDR光纤在线监测系统进行了实验研究。实验系统通过该测试卡采集数据,利用故障分析算法分析该卡传回的后向散射光功率轨迹图,智能地分析出光纤上存在的事件点,事件点位置和相应参数,与该光纤正常工作时的参考曲线相比较得出事件分析报告,从而实现光纤故障类型判断和故障定位。本实验方案对于光纤在线监测系统进行故障判断和定位具有一定参考意义。