双路接收型光纤传感器的补偿机理及其调制函数

本文介绍了两种主动补偿式反射型强度调制光纤传感原理.从理论上分析了这类传感器的补偿机理,给出了特性调制函数的解析表达式及其实验对照结果.     

反射式光纤传感器光纤对强度调制特性分析

针对反射式光强调制型光纤传感器的一般实际应用,基于MATLAB采用教值仿真的方法,系统地分析了光纤对轴间距、光纤芯径和光纤数值孔径以及反射面曲率半径对光强调制特性的影响,并逐一总结了这些参量对传感器调制特性的影响规律,从而为该类型传感器的设计提供了理论依据.     

分布式光纤传感网络在边坡变形监测中的应用

介绍了测量边坡变形的新方法——分布式光纤传感监测技术,具体叙述了线型分布式光纤传感器、螺旋型分布式光纤传感器和BOTDR光纤传感网络的传感机理及埋设工艺,利用这3种方法对边坡变形进行监测,可以及时掌握边坡的安全稳定状态信息。     

光纤电压传感器光学头的设计和性能测试

介绍了电压传感头的工作原理，探讨了横向电光调制和纵向电光调制各自的特点；设计了光纤电压传感器中光学传感头的系统结构，从BG0晶体和相应的装调工艺等方面分析了影响光学传感头稳定性的关键因素。并在0～1．6kV电压范围对所设计的光纤电压传感头的输入输出特性进行了测试，结果表明该光纤电压传感头的电压测量精度达到2％，温度稳定性也得到了明显改善。     

微弯传感器最优化研究

本文研究了利用多模光纤中因微弯引起的强度调制,作为换能机构来检测周围环境的变化。详细地研究了微弯传感器,对它的组成部分:传感光纤、光源、光纤引线等进行了分析和最优化。     

内凹正方角锥反射式光纤传感探头调制特性的数值模拟

针对以往滑觉传感器存在的不足,提出了一种新型的光滑觉传感机理,这种传感机理的最大优点是系统抗电磁干扰,能实现全自动补偿,灵敏度高,探头结构采用了全方位传感和全自动补偿技术,由5根同种光纤构成,在纤端出射光场光强分布公式的基础上,在小角近似下,理论上出内凹正方角锥反射工光纤传感探头调制特性的简明公式,即输出信号与角镜转角成正比的结论,证明了这种传感机理的可行性,并为这种传感器的后续信号处理提供了理论基础,本文给出了非近似条件下的计算机仿真结果,作出了传感器随反射镜调转角变化的模拟图,研究了影响这种传感调制特性的各种因素及初始结构优化参娄,为光纤滑觉伟感器的研制、开发提供理论指导,数值模拟与理论公式相一致的结果说明,内凹正方角工作证反射光纤传感探头用于光纤滑觉传感器是可行的。     

一种光纤加速度计传感原理的物理学分析

给出了一种相位调制型Mach-Zender光纤加速度传感器,阐述了该种干涉型光纤加速度计的结构设计及工作原理．通过对该光纤加速度传感系统的力学模型的分析,详细推导出了反映被测信号的加速度与干涉输出的相位差之间的关系表达式,并讨论了决定加速度相位灵敏度的相应参数．     

微弯传感器最优化研究

本文研究了利用多模光纤中因微弯引起的强度调制，作为换能机构来检侧周围环境的变化，详细地研究了微弯传感器．对它的组成部分；传感光纤、光源、光纤引线等进行了分析和最优化。     

基于新型拼接光子晶体光纤的SPR葡萄糖浓度传感器

本文提出了一种基于表面等离子体共振(SPR)技术的光纤传感器并应用于葡萄糖浓度检测。采用光纤熔接机拼接多模光纤-光子晶体光纤-光子晶体光纤-多模光纤(MPPM)的结构,然后利用磁控溅射在其表面沉积金膜。对传感区的金膜进行巯基乙胺修饰,采用戊二醛固定葡萄糖氧化酶(GOD),使传感器具备了葡萄糖特异性识别功能,并实现了低浓度葡萄糖传感,在0-0.8 mg/mL的浓度范围内表现出良好的线性关系,并且获得了29.61 nm/(mg/mL)葡萄糖灵敏度,拟合系数达到了~0.954。得益于其易制备、良好的生物相容性以及优异的传感性能,该光纤SPR传感器有望成为生物医学领域中具有发展潜力的传感器之一。     

应用于油田开发的光纤传感技术

光纤光栅传感器已在国外的油田开发中得到应用,分布式光纤传感技术尚未成熟,应用于油田开发尚需时日。本文介绍了光纤光栅传感器和各种分布式光纤传感器的原理,重点介绍了基于布里渊光时域反射的分布式光纤传感器。通过和光纤光栅传感器作对比,分析了基于布里渊光时域反射的分布式光纤传感器应用于油井参数监测的优势。     

双膜盒式光纤压力传感器设计

设计并研究了一种利用双膜片位移进行压力测量的光纤传感器.这种光纤传感器是在通用光纤传感设计实验系统的基础上,利用了三光纤反射调制技术,它可以实现光源强度的变化和光纤中光功率损耗的变化以及反射率的变化自动补偿.理论上,分析了这种传感器的补偿特性,建立并推导了输入输出关系,给出了理论模拟结果.实验上,制作并实现了光纤压力传感器,分别测试了两接收光纤的位移与输出光强度的对应关系曲线,给出了对应两输出光强比值与位移的实验测试结果,验证了理论的正确性.最后,对所设计的光纤压力传感器进行了标定实验,给出了线性输入输出工作特性曲线.     

弯曲增敏型光纤曲率传感器的优化分析

为一种直接检测弯曲曲率的光强调制型光纤曲率传感器—它采用弯曲增敏技术提高光纤对弯曲的灵敏度,能区分正向弯曲和负向弯曲,具有线性范围宽、成本低和适合薄结构的埋入式检测等优点建立了数学模型。基于这个模型,讨论了敏感区的光强的调制原理,推导出了光功率损耗与光纤弯曲半径、敏感区几何参数的关系,并通过实验验证了理论分析的有效性,为传感器结构的优化提供了定量依据。     

基于白光干涉原理的光纤传感技术——Ⅰ.光纤传感器与智能结构

概述了用于智能结构和材料监测的光纤传感技术,阐述了对建筑结构进行监测的原因和将光纤传感器用作结构健康监测的理由。众所周知,很多光纤传感器已经成功地应用到了智能结构监测领域。本研究一直关注白光干涉式光纤传感器技术及近20年来此类传感器的发展。由于白光干涉式光纤传感器在智能结构监测尤其是大型民用建筑物监测中的独特优点,因此具有较大的发展与应用潜力。     

基于ARM系统激光器的温度和功率反馈补偿系统的设计

激光器驱动电源的稳定性直接影响反射强度调制式光纤传感器的测量精度和寿命。以嵌入式系统为数字控制核心,PID为控制调节算法,建立激光器的温度和光强补偿系统。用设计的补偿系统对1310nm波长的激光器进行试验研究,结果表明该反馈补偿系统能使反射式光纤传感器的精度和稳定性得到较大的提高。     

一种基于信号处理的光纤液体温度传感器

介绍了包层折射率随温度变化的光纤温度传感器的原理,并设计了一种利用液体作为包层的光纤液体温度传感器.该传感器采用了有效的硬件和软件补偿技术,硬件补偿就是利用差动放大器消除光源波动.软件补偿就是采集一些数据,利用数据融合的方法建立一个关于电压随温度变化的经验公式.这样就可以基本消除光源和探测器受温度因素的影响.     

光纤光栅压力传感器的研究

介绍了光纤 Bragg光栅压力传感器的工作原理 ,设计了一种新型光纤光栅压力传感器。测试表明 :该传感器应用于工业生产领域是切实可行的     

缸内燃烧光电测量的可视化技术

利用光纤传感器对内燃机缸内燃烧进行了探测 ,并与以往常规压力传感器的测量结果进行了比较 ,探索了将光纤传感技术应用于燃烧测量的可行性。利用光强信号可实现同步探测燃烧过程的燃烧时刻、爆震燃烧、循环稳定性、火焰传播及成分分析等多项燃烧特征。图像光纤传感器是未来普及与实现燃烧深层次研究的有效手段。燃烧可视化对燃烧过程测量具有重要意义。     

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。