半导体光纤温度传感器特性研究

设计了一种新颖的半导体光纤温度的传感器。通过实验的方法研究了采用不同光源时传感器的输出特性。根据实验数据了分析了传感器的灵敏度、测量范围、线性度和重复性与光源光谱性之间的关系。实验结果表明用该光纤温度传感系统可以实现对温度的非接触稳定测量。     

调频连续波激光干涉光纤温度传感器

本文提出了一种调频连续波激光干涉非本征型法珀腔光纤温度传感器。使用具有较高热膨胀系数的不锈钢圆管封装法珀腔制成温度传感探头。不锈钢圆管作为法珀腔腔体的同时也是温度敏感元件。通过调频连续波干涉测量技术测量法珀腔因受热膨胀所产生的腔长变化量,实现对温度的传感。实验结果表明,该光纤温度传感器测温分辨率达到了0.0002 ℃,温度测量灵敏度可达3022 nm/℃。此温度传感器不仅具有较高的灵敏度与分辨率,且结构简单稳定,具有良好的应用前景。     

高双折射光纤双折射参数的精密干涉测量法

本文应用干涉技术对高双折射光纤的双折射参数进行了精密测量。这种方法也可以应用于测量高双折射偏振保持光纤中模式耦合点的空间分布。     

光纤温度传感器在电力设备安全监测中的应用

介绍一种点式光纤半导体温度传感器的研究及其在电力设备安全监测中的应用情况.实际应用表明,所研制的传感器具有较高精度,精度为0.5℃(-20～125℃),价格低,性能稳定,具有很高的性价比.     

多模光纤作可饱和吸收体的锁模光纤激光器

本文报道了一种新兴的锁模方式-多模干涉锁模。这种锁模方式结构简单,搭建方便。在单模光纤激光器中熔接二段短的渐变折射率多模光纤,利用这种单模-多模-单模(SMS)结构的模式干涉效应实现可饱和吸收机制,从而实现锁模脉冲输出。SMS结构实现锁模需要对多模光纤的长度进行精确控制,本文提出将SMS结构缠绕进偏振控制器中,通过理论推导偏振控制器对多模光纤中传输光相位的调控,以实现可饱和吸收效应。在263 mW泵浦功率下实现了24.83 MHz重复频率的传统孤子脉冲输出,其脉冲间隔为40.12 ns,信噪比为50.8 dB,中心波长为1881.7 nm。通过调节偏振控制器和泵浦功率实现孤子分子与传统孤子脉冲的转换。在410 mW的泵浦阈值下实现了25 MHz重复频率的孤子分子脉冲输出,其脉冲间隔为40.3 ns,信噪比为54.4 dB,中心波长为1887.60 nm。     

多模光纤光栅技术应用研究

多模光纤光栅具有芯径大,易耦合等特点,可以代替单模光纤光栅以节约成本,并在光纤传感和光信息测量等领域也得到更了广阔的应用。本文讨论了多模光纤光栅的研究意义,应用领域,以及一些典型应用     

基于普通光纤的分布式温度传感系统

介绍了一种以标准多模光纤代替高掺锗的特种光纤作为感光纤的分布式光纤温度传感器系统。应用系统进行温度测量取得了较好的实验结果。     

钢条封装的光纤布拉格光栅温度传感器

介绍了光纤布拉格光栅传感器测温的基本原理以及一些布拉格光纤的封装方法,在此基础之上探讨了一种新型的布拉格光纤光栅的封装方法即用钢条对布拉格光纤光栅进行封装,并通过实验对祼光栅和封装后光栅的温度特性进行了研究.实验采用了恒温水浴装置,在25℃至70℃温度范围使用了中心波长为1530.5 nm的光纤布拉格光栅进行测量.先进行了祼光栅的测量,在光栅封装之后又进行了测量.实验结果表明,光纤光栅在封装之后温度灵敏度为裸光栅的2.5倍.其线性拟合度达到0.996.     

单模光纤与多模光纤的比较研究

光纤通信技术是指把光波作为信息传输的载波,以光纤作为信息传输的媒介,将信息进行点对点发送的现代通信方式。光纤通信技术的诞生及深入发展是信息通信史上一次重要的改革。光纤通信技术从理论提出到工程领域的技术实现,再到今天高速光纤通信的实现,前后经历了几十年的时间。本文对光纤通信的发展以及单模光纤与多模光纤的特点进行了阐述。     

光谱域光纤白光干涉测量技术

光谱域光纤白光干涉测量技术(WLI)具有精度高、动态范围大、工程实用性强等优点,在光纤传感和精密测量领域有广泛的应用价值。本文回顾了光谱域光纤白光干涉测量技术的发展历程,重点介绍了本研究组在这一领域所开拓的基于相位测量技术的光谱域光纤WLI,包括傅里叶变换WLI及其相对测量术、波长扫描WLI、相移WLI、波数扫描WLI、互相关WLI、步进相移WLI,并展示了该技术在光纤温度、压力、应变等传感器中的应用。     

一种变折射率光纤温度传感系统的探头研究

根据光纤包层折射率随温度变化会引起传输光能损耗变化的原理，我们设计了一种光纤温度传感探头，对其物理特性进行了实验研究，得到了具有实用价值的结果。     

保偏光子晶体光纤模间干涉的研究

针对椭圆芯保偏光纤模间干涉灵敏度和温度稳定性相对较低的缺点,本文提出了采用保偏光子晶体光纤(PM-PCF)来设计模间干涉光纤传感器的方案.对一种保偏光子晶体光纤的模间干涉特性进行了仿真研究,分析了PM-PCF的两个低阶模式LP01模和LP11偶模的传输特性,得到了相对有效折射率与波长的关系以及模间相位差同干涉输出光强分...     

一种光纤式干涉型长度测量系统的建立

本文介绍利用光导纤维相位调制及双光束干涉原理，建立了一种长度测量系统，并对测量系统进行了分析和研究。     

干涉型光纤传感器光正交外差解调技术研究

针对干涉型光纤传感器信号传感的原理特点,本文提出了一种光正交外差解调技术.该方法使用可调光纤延时线进行传感光信号延迟的精确调整以实现正交外差解调,从而减少了光电探测器的低频噪声影响.与常规的外差解调技术相比,提出的解调结构方案消除了电子移相元件所带来的额外电子噪声与环境温度变换引起的相位漂移.通过压电陶瓷环谐振特性测量实验,表明了提出的基于光正交外差的干涉型光纤传感器解调技术可以有效地进行干涉振动信号的解调,实验取得的最小可探测相移量可达到9.2× 10-5 rad.     

基于干涉解调技术的光纤激光器水声传感系统

分析了基于Michelson干涉解调技术的光纤激光器水声传感的原理,在一段掺铒光纤中写入具有π相移的光纤光栅构成光纤激光器,水声压力作用在激光器上引起激光工作波长的变化;采用基于3×3耦合器的偏振无关的非平衡光纤Michelson干涉仪将激光波长变化转化为干涉仪的相位变化;干涉仪的输出由光电探测器转换后使用DSP进行信号解调.针对3×3耦合器分光比不对称的问题,本文提出利用实时调整幅度的2路干涉信号进行解调的方案,该方案不需要3×3耦合器有严格的分光比,消除了外界环境对解调输出的非线性影响.水声探测实验表明,光纤激光器水声传感系统的声压灵敏度为-166.5 dB(参考值1 rad/μPa),解调结果与水声信号具有良好的线性关系.     

基于氧化石墨烯的干涉型光纤湿度传感器

氧化石墨烯是一种新型二维纳米碳材料,比表面积较大,亲水性突出,折射率随湿度变化显著,可用于高灵敏度的光纤湿度传感.我们提出并实验验证了一种基于氧化石墨烯的干涉型光纤湿度传感器,在保偏光纤与普通单模光纤的两个熔接点处分别采用花生形光纤结构与错位熔接,构建在线型光纤Mach-Zehnder干涉仪,并通过沉积将氧化石墨烯均匀地镀在保偏光纤表面.当环境湿度变化时,氧化石墨烯薄膜吸附或释出水分子,其折射率发生变化,改变包层模的有效折射率,进而导致干涉条纹的强度变化.实验结果表明,在35%~65%RH的测量范围内该传感器具有灵敏度高达0.165dB/%RH的线性响应,因此具有灵敏度高,结构简单的优点.