有源波、空分复用光纤光栅传感网络

借助 1× 3光开关和可调F P滤波器对充当环形腔激光器端镜的 3× 10空、波分复用光纤光栅传感器阵列进行查询 ,用非平衡Michelson扫描干涉仪将来自传感光栅的波长漂移信息变为相移信息实现解调 ,实验证实系统的应变传感灵敏度为 1 6 817Deg με,与理论值 1 6 843Deg με非常吻合。锁定来自某一光栅的信号后 ,反馈装置保证系统具备自动追踪感测信号的能力。     

肺部太赫兹纳米传感器网络的拓扑结构优化设计

纳米生物传感器以及太赫兹技术的发展能够满足肺部医学数据高速可靠地传输到远程医疗机构的要求,因此体内太赫兹纳米传感器网络在远程肺部健康监测方面有着巨大的应用前景.考虑到纳米节点能量有限且肺部数据传输对时延要求高的问题,提出了一种低时延低能耗(Low Delay Low Energy consumption,LDLE)的拓...     

基于散射增强光纤的分布式声波传感研究进展

基于相位敏感光时域反射技术的分布式声波传感（DAS）系统可实现大范围分布式的声波探测,近年来,在油气勘探、地质成像、管道安全、周界安防等应用领域受到研究关注。本文论述了光纤DAS技术的传感原理,分析了单模光纤的衰落机理和性能瓶颈。针对此问题,分别介绍了多种散射增强光纤的增效机理与声波传感性能。进一步,围绕微结构散射增强光纤DAS系统,综述了其近年来的技术与应用进展,并展望了其未来可能的发展方向。     

新颖的高灵敏度光纤Bragg光栅压强传感器

提出了一种新颖的基于线性膜片的光纤Bragg光栅(FBG)压强传感模型。给出了FBG反射波中心波长与压强的关系以及压强灵敏度系数的表达式。该传感器压强响应灵敏度系数的理论值为-9.50nm/MPa,实验值为-8.73nm/MPa,分别是裸FBG灵敏度系数的3166和2910倍。理论值和实验值基本吻合。该传感器有很好的线性度,并可以通过调节膜片的大小和材料的弹性模量及泊松比来调节传感器的压强响应灵敏度。     

基于Φ-OTDR的分布式光纤扰动传感系统研究现状

基于相位敏感光时域反射计(Φ-OTDR)的分布式光纤扰动传感系统一直是扰动监测方面的研究热点。通过对比与传统光时域反射计(OTDR)的区别,介绍了Φ-OTDR传感系统的结构和工作原理。根据其发展动态,以提高传感距离和定位精度为目的,从Φ-OTDR系统结构的改进出发,分别论述了传统式、拉曼式、布里渊式和级联式四种典型的Φ-OTDR扰动传感系统的工作原理及研究现状,总结了各自的优缺点,为在实际应用中选择合适的系统结构提供了方向,最后展望了基于Φ-OTDR的分布式光纤扰动传感系统的应用前景。     

基于TinyOS的嵌入式无线传感器网络设计

TinyOS是专门针对无线传感器网络的一种嵌入式操作系统.以超低功耗单片机MSP430为核心,结合无线收发模块nRF24E1,对无线传感器网络的普通节点和网关节点进行设计,并介绍嵌入式系统的设计与实现.该系统能够满足无线传感器网络低功耗的要求,具有一定的应用价值.     

嵌入式微纳光纤环形腔的海水盐度传感研究

通过将Loop型谐振腔嵌入在具有正热光系数的MgF2中,设计了海水中温度弱敏感的盐度传感器来实现海水盐度测量。利用COMSOL软件建立海水盐度传感模型,结合Matlab对盐度传感器的特征参量进行数值研究。结果表明:传感器的温度特性依赖于微纳光纤的半径,温度弱敏感的光纤半径随探测波长的减小而减小;盐度灵敏度随镀膜厚度和光纤半径的增大而减小;探测极限随镀膜厚度的增加而增大,随波长的减小而减小。通过优化,传感器盐度灵敏度可达0.025 nm/(mg/mL),探测极限可达到0.15 mg/mL。     

一种基于相位敏感光时域反射计的多参量振动传感器

提出了一种基于数字相干检测和维纳滤波技术的相位敏感光时域反射计(φ-OTDR)。在该技术中,实时解调出了沿光纤链路散射回的瑞利信号电场的振幅和相位。通过分析解调出的振幅和相位,检测到了位于3.5km传感光纤上的一个由压电陶瓷(PZT)所产生的正弦振动信号的位置、频率和强度。应用维纳滤波降低了由激光器的相位噪声和探测器加性噪声引起的相位波动。系统的空间分辨率为5m。     

光纤形态传感器研究进展

光纤形态传感技术是解决柔性体形态测量、光电缆实时形态跟踪、医疗介入针轨迹实时跟踪等3D形态恢复问题的创新型技术方案。光纤形态传感技术以光纤作为敏感元件,传感器具有结构简单、易于嵌入安装、测量不需要视觉接触、耐腐蚀,以及抗电磁干扰等优点,适用于水下、地下等复杂环境中的大尺度结构形态测量。近年来,光纤形态传感器受到了越来越多的关注,文章综述了光纤形态传感技术的最新研究进展,以一维曲率传感器、全向型曲率传感器和空间形态传感器为线索,介绍了各阶段传感器的研究现状以及面临的挑战。     

光纤音响网络拓扑结构的选择

在烟台文化中心的实际案例中,将星型拓扑结构和环型拓扑结构的数字化光纤音响网络进行了全方位的比较。针对网络的可靠性、可扩展性和安全性等要素建立了网络拓扑结构模型,通过详细的分析确定待选网络的拓扑结构,以实现网络传输选择的科学性和合理性。     

基于菲涅耳反射的准分布式光纤温度传感器

基于菲涅耳反射原理和光时域反射(OTDR)技术,提出了一种新型的、结构简单的准分布式光纤温度传感器.传感器由两个端面抛光的光纤对接构成,并在两端面间隙中填充温敏材料.传感器周围温度变化改变温敏材料的折射率,从而引起菲涅耳反射强度的变化.将三个传感头串联,利用OTDR探测各传感器菲涅耳反射的微弱变化实现温度传感和传感器定位.在-30～80℃范围内,随着温度升高,该系统各个传感头的菲涅耳反射强度单调增大,且温度传感特性具有良好的重复性,同时具有极低的附加损耗.     

基于高阶模干涉的光纤应变传感器

介绍一种利用光纤内的高阶模干涉原理实现对应变测量的新型光纤应变传感器.在采用相同光纤的条件下,该应变传感器具有与光纤布拉格光栅(FBG)相反符号的应变系数,其温度灵敏度与FBG传感器相同,而应变灵敏度约为FBG传感器的2倍,非常适合与FBG结合实现应变与温度的同时测量,并具有结构简单、制作方便和成本低等特点.     

光纤电视网络的拓扑结构与合理设计

在HFC网络的升级改造进程中,为了能够科学合理、因地制宜地构建和设计适合不同实际情形的优势光纤电视网络,给出了几种不同拓扑结构形式的光纤电视网络模型,对各自的结构特征、优缺点和适应性做了分析与介绍。     

光纤有源内腔激光传感网络技术

提出了一种新的光纤气体传感网络的有源复用系统 ,将锁模激光技术与光纤环形内腔激光气体传感技术相结合 ,提出并实现一套以锁模光纤环形腔激光器为复用基础的光纤内腔激光气体传感网络系统 ,此传感网络系统可同时对多个气体传感单元进行高灵敏度测量     

一种用于混凝土结构裂缝监测的光纤传感器

针对不同工程实际对传感器灵敏度及量程的不同要求,设计了一种基于弯曲损耗原理的光纤裂缝传感器,介绍了传感器的工作原理,对光损耗值与裂缝宽度间的理论关系进行了推导,并通过实验,研究了在不同弯曲段尺寸下光损耗的变化规律,确定了弯曲段光纤临界损耗尺寸,测得最敏感直径区间。通过有机玻璃板模拟裂缝的开展和闭合过程,验证了传感器的可行性。最后,通过在混凝土条件下模拟裂缝实验,对传感器的性能进行了测试。实验结果表明,传感器可实现对混凝土结构裂缝发展过程的长期稳定监测。     

Fiber Bragg Grating Pressure Sensor Based on Corrugated Diaphragm

A kind of fiber Bragg grating pressure sensor based on corrugated diaphragm is proposed. The relationship between the central wavelength of reflective wave of FBG and pressure is given, and the expression of the pressure sensitivity coefficient is also given. Within the range from 0 MPa to 0.3 MPa, the experimental pressure sensitivity is 7. 83 nm/MPa, which is 2 610 times than that of the bare fiber grating. The experimental results agree with the theoretical analysis. It is indicated that the expected pressure sensitivity of the sensor can be obtained by optimizing the size and mechanical parameters of the corrugated diaphragm.     

分布式光纤温度传感器的研究现状与发展趋势

综述了基于光时域反射技术(OTDR)和光频域反射技术(OFDR)，以光纤中光散射效应(布里渊效应、喇曼效应)作为温敏信号的分布式温度光纤传感器的特点、原理和研究现状，并在此基础上分析了分布式光纤温度传感器的发展趋势。     

一种基于复合金属薄膜的EFPI型光纤声波传感器

采用非本征法布里-珀罗干涉(EFPI)方案,设计了一种基于铬金复合金属薄膜的声波传感器,采用基于快速傅里叶变换的相位解调方法解调光纤端面和换能薄膜之间的白光干涉,提高了相位灵敏度。实验结果表明,传感器在声波频率5～1 000 Hz内,灵敏度保持在-119.98～-120.99 dB re 1 rad/μPa范围内,灵敏度变化小于1.01 dB,具有较宽的响应平坦区间;在频率150 Hz,声压0.18～5.30 Pa的范围内工作稳定,且声压和相位之间具有良好的线性关系。