光纤高温传感器

本文报道的光纤高温传感器是由镀制在高温光纤端头的陶瓷膜黑体腔,高低温光纤传输系统和光电探测器组成。仪器经检定,测温范围为200～1200℃,可分辨温度优于0.6℃,空间分辨率约1.5厘米。     

基于光子晶体光纤环镜的光纤传感器的研究及进展

对国内外已报道的基于光子晶体光纤环镜的光纤传感器进行了综述。总结了多种基于光子晶体光纤环镜的光纤传感器,包括应力、温度、微弯、扭曲和气压传感器。介绍了各种传感器的原理和优势,并对基于光子晶体光纤环镜的光纤传感器的发展进行了展望。     

基于磁光晶体的光纤三维磁场传感器研究

光纤磁场传感器具有抗干扰能力强、小型化、低成本等技术优势。为了实现对空间磁场矢量的测量，基于磁光晶体提出了一种光纤三维磁场传感器。然后，设计和构建了光纤三维磁场传感器传感探头，搭建了光纤三维磁场测量系统。分析基于磁光晶体光纤三维磁场传感器的非正交误差，通过对基于磁光晶体的光纤三维磁场传感器三个传感单元两两夹角的准确测量，对系统三轴非正交误差进行标定补偿。实验测试装置利用一对通电线圈构建一维磁场对光纤三维磁场传感器系统进行三维正交标定，三轴标定精度分别为0.19°、0.26°和0.22°。实验结果表明，该基于磁光晶体光纤三维磁场传感器可实现0.2μT磁场强度分辨率和0.5°角度分辨率的磁场矢量测量。     

光纤带宽对分布式光纤测温系统空间分辨率影响的实验研究

本文通过实验分析了多模光纤带宽对分布式光纤测温系统空间分辨率的影响。实验结果表明,多模光纤带宽处于500MHz*Km至6000MHz*Km范围内时,测温系统空间分辨率呈现先升高,后下降的趋势。为进一步通过优化光纤指标来提高分布式光纤测温系统的系统指标提供了数据支持。     

基于光频域反射原理的分布式光纤应变传感解调算法改进

利用光纤中的背向瑞利散射通过光频域反射原理实现整段光纤上的分布式应变测量.对应变解调算法进行了改进,采用二次互相关的方法实现了光纤的波长分辨率为5 pm,空间分辨率为2 cm.搭建了一套基于光频域反射原理的分布式光纤应变传感系统,对应变系数进行了标定,并实现了5m长光纤上的分布式应变测量,应变测量范围为50～500 με,应变分辨率为4.2με.改进后的算法克服了传统算法中波长分辨率和空间分辨率相互制约的缺点,能在保证波长分辨率的前提下提高空间分辨率,对该应变传感技术的后续研究具有一定借鉴意义.     

光纤宏弯传感器研究进展

从光纤宏弯曲损耗和微弯曲损耗的基本原理出发,介绍了光纤宏弯传感系统的构成和原理,对光纤宏弯传感器的研究现状进行了详细论述,分析了研究中存在的问题,提出了一种基于光纤宏弯传感的智能结构.     

光纤束位移传感器的理论和试验研究

以单光纤线对为基础,介绍了适用于各种光纤束结构的光纤束位移传感器（OFBDS）的理论模型,它包括一个求和模型、一个积分模型和一个组合模型。因此,模拟和比较了不同光纤束的理论特性。试验证明了带有载波放大器系统的双同心光纤束传感器,以检验已开发的模型,并分析和计算了其灵敏度、线形范围、频率响应、分辨率和动态范围。所有理论和试验结果都能够为光纤束传感器的设计和实现提供数值指导。     

光纤多参数传感器研究

基于光纤Bragg光栅(FBG)检测原理,研发了适用于地下空间安全监测应用的光纤风速、温度、湿度等多参数传感器。光纤风速传感器基于激光致热光纤热线式流量检测原理,对于低风速有较高的灵敏度,风速从0变化到0.5 m/s时,FBG波长变化量为800 pm,采用解调精度为1 pm的光纤光栅解调仪,风速分辨率为0.7 mm/s。光纤湿度传感器通过在FBG光栅表面均匀涂覆湿度敏感的聚酰亚胺溶液,湿度变化导致光纤应变变化进而实现湿度测量。对新型光纤光栅温湿度传感器的性能参数进行测试,实验测试结果显示,传感器监测灵敏度为4.2pm/%RH,检测精度小于±3%RH。     

分布式光纤应力传感器的空间分辨率与灵敏度

介绍了应用保偏光纤中HEx11、HEy11模的耦合相干原理制作的分布式光纤应力传感器的空间分辨率与灵敏度 ,分析了提高传感器分辨率与灵敏度的途径。     

新型快速自修复光纤传感器的设计与性能

针对光纤微弯传感器在强扰动信号作用下,因光纤受损而丧失部分或全部功能的问题,进行了关于传感器自修复的研究.该传感器采用自制的具有良好光学、机械和粘接性能的短波光固化修复剂,将其注入预置有传感光纤的柔性空心纤维中,设计了一种可以实现在线自诊断和实时自修复的双窗口(长波检测、短波修复)智能光纤微弯传感器.对修复时间、修复效果进行了实验和分析.结果表明,该传感器自修复时间短,修复后机械和光学性能良好,并能实现多点修复.     

Landslide Monitoring Based on High-Resolution Distributed Fiber Optic Stress Sensor

A landslide monitoring application is presented by using a high-resolution distributed fiber optic stress sensor. The sensor is used to monitor the intra-stress distribution and variations in landslide bodies, and can be used for the early warning of the occurrence of the landslides. The principle of distributed fiber optic stress sensing and the intra-stress monitoring method for landslides are described in detail. By measuring the distributed polarization mode coupling in the polarization-maintaining fiber, the distributed fiber stress sensor with stress measuring range 0 to 15 MPa, spatial resolution 10 cm and measuring range 0.5 km, is designed. The warning system is also investigated experimentally in the field trial.     

光纤微振动传感器

利用光纤共振原理设计和实现了一种光纤微振动传感器。光纤微振动传感器主要有两种结构形式；带电的微振动传感器和不带电的微振动传感器，以适应不同环境的在线检测。     

利用LD自混合干涉的光纤Fabry-Perot传感器

提出了基于半导体激光器(LD)自混合干涉原理的光纤Fabry-Perot(F-P)传感器。采用F-P腔模型推导出了LD输出功率、频率与外部光纤F-P腔长变化的理论关系式,分析讨论了这种传感器的分辨率、测量范围、线性度、灵敏度等特性。实验结果与理论分析基本吻合。与现有的外腔式F-P干涉光纤传感器相比,LD自混合干涉光纤F-P传感器具有结构简单、紧凑、易准直等优点。     

一种基于光导纤维新型温度传感器的设计与分析

利用液体的温度和折射率之间的内在联系，设计了一种新型光导纤维温度传感器系统。该系统的特点有光导纤维的响应时间非常短；由输出跟随外部流体的温度变化；光纤传感元件及测量硬件的廉价。使用该系统进行了实时温度的测量，并给出了实验结果。     

基于光纡扰模的气体浓度传感方法研究

本文提出了基于光纤扰模的气体浓度光纤传感方法。导出在光纤扰模情况下,光纤纤芯－包层－气体介质的能量关系,研制了光纤扰模气体传感器,并进行了光纤气体传感实验研究。结果表明该传感方法是可行的。     

基于敏感薄膜的F-P光纤温度传感器的高温特性

根据薄膜型光纤温度传感器的感温原理及光学薄膜的应力特性,利用膜层干涉的特征矩阵分析了传感元件的传感特性,建立了薄膜型光纤温度传感器的热应力特性及其对传感特性影响的理论模型。通过对薄膜和光纤的热光效应和热膨胀特性的分析,对比了蓝宝石光纤、纯硅芯光纤和普通多模光纤三种光纤基底的热应力-温度特性,设计了高温传感器传感探头的薄膜膜系,分析了膜系中每层膜的热应力-温度特性,以及临界载荷应力特性,确定所选光纤基底脱膜的临界应力值。通过模拟不同应力作用下的光谱传感特性,为传感器薄膜敏感探头的稳定性和可靠性提供理论依据和支持,提高传感器研制的效率。     

宽量程反射式光纤位移传感器的研究

分析了反射式光纤位移传感器的输出特性,设计了一种新的宽量程反射式光纤位移传感器。以传感器的输出及其相对应的实际位移训练神经网络,建立基于神经网络的传感器逆模型,将其用于传感器输出信号的处理,扩大了测量范围和提高了测量精度。     

再入干涉式光纤角速率传感器的研究

对一种新型再入干涉式光纤角速率传感器进行了特性分析 ,推导了灵敏度和极限分辨率的理论公式 ,通过数值方法 ,确定了光路耦合器的最优耦合比。根据优化设计 ,采用 2 0 m长度的保偏光纤 ,建立了实验装置 ,并对其标度因数和零偏稳定性进行了初步测试。转台测试结果表明 ,其随机漂移优于 6deg/h。     

基于布里渊散射的分布式光纤传感器的发展

介绍了基于布里渊散射的分布式光纤传感器当前的进展及趋势,给出了基于布里渊散射的分布式光纤传感器的原理,介绍了基于光纤光时域反射的BOTDR,BOTDA和BOFDA的分布式光纤传感器,以及基于自发布里渊散射能同时测试应变和温度的分布式光纤传感器,并指出了遇到的问题,使读者详细了解基于布里渊散射的分布式光纤传感器当前的进展及发展趋势.