光纤光栅传感器阵列时域地址查询的信号处理技术

用电光调制器将连续光波调制成脉冲光波 ,借助非平衡Michelson扫描干涉仪将波长漂移信息变为相移信息 ,来自各传感元的信号利用程控延时信号对电子开关通导的控制来实现时域地址查询 ,经带通滤波处理 ,用相位计监测相移进而判断应变的大小。实验证实分辨率为 6nε的 4光栅系统传感灵敏度的实验值为 1 63Deg/με。     

均匀干涉场中的啁啾光纤光栅的成栅技术

从改变有效折射率、光栅常数及同时改变有效折射率与光栅常数三个方面介绍啁啾光纤光栅成栅技术,并分析讨论每种技术的特点。     

光纤可调F-P滤波器频率响应特性的实验研究

为了提高基于可调Fabry-Perot(F-P)滤波器光纤光栅(FBG)解调系统的性能,根据可调F-P滤波器的特性,研究了不同驱动频率下光纤可调F-P滤波器的响应情况。实验中通过数据采集卡和LabVIEW软件平台得到滤波器不同输出波长所对应的电压,绘制出不同频率下电压—波长曲线。分析了在驱动电压频率改变时滤波器透射波长随电压的变化情况,发现直线拟合所得斜率有随频率增加单调递减的趋势,10Hz、100Hz和200Hz与1Hz的斜率误差分别为0.69%,5.10%,6.49%。实验数据分析表明,采用区分频率选择不同多项式拟合可以减小该误差对解调系统的影响。     

一种新颖的宽带光纤光栅透射谱测量方法

本文在理论分析基础上,用一种新颖的波长扫描光源,并采用自相关、波长解调装置,实现了宽带光纤光栅透射谱的测量。实验结果与精密光谱仪测量比较,误差小于5%,并与理论分析较好地符合。     

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。     

基于光纤光栅传感的螺纹钻杆复合载荷多节点检测技术

引入光纤光栅应变传感器和温度传感器,结合螺纹钻杆复合载荷（轴向压力、弯矩和扭矩）分离理论,实现对钻进过程中螺纹钻杆多节点处复合载荷自动分离与在线检测,同时对钻进过程中出现的温升进行了补偿。将检测结果与电机施加的载荷（压力和扭矩）进行对比分析,认为螺纹钻杆前端（靠近钻头一侧）受到被钻物侧向挤压和摩擦阻力较大,使得电机施加的压力和扭矩传递损耗较多,导致易磨损、变形;而螺纹钻杆中段和末端只是短暂甚至未进入被钻物,传递损耗相对较少,受弯矩的影响较大。该检测技术为钻杆材料的选择、结构优化和钻进参数的选定提供技术支撑。     

复合载荷下外螺旋钻杆力学参数的仿真与分离

基于受压力、弯矩和转矩复合载荷下圆柱钻杆三参数的分离,提出了一种通过拟合修正得到复合载荷下外螺旋钻杆的压力、弯矩和转矩分离的新方法。与传统的单一分离弯矩和转矩或者压力和转矩相比,实现了对复杂结构外螺纹钻杆在复合载荷下压力、弯矩及转矩的分离。利用ANSYS软件对外螺旋钻杆进行有限元仿真分析,得到复合载荷下外螺旋钻杆的压力、弯矩和转矩的误差分别为0.41%、1.69%和0.0002%,从而验证了此种分离修正方法的可行性。该方法为分析复合载荷下外螺旋钻杆力学参数的分布提供了理论依据。     

光纤光栅传感系统信号解调技术

主要从四个方面介绍了光纤光栅传感系统的信号解调技术，即滤波解调技术，可调窄带光源解调技术、干涉解调技术和色散解调技术，并对以上各种解调技术的优缺点进行了分析和讨论。     

Techniques for DFB Fiber Laser Based Accelerometer

A distributed feedback fiber laser based Bragg grating vibration sensor system is proposed.Demodulated by using an unbalanced M-Z interferometer,experiment demonstrates that the system runs at a sensing sensitivity of about 257.2 rad·s2/m and a resolution of 4.2×10-5 m/s2 for monitoring acceleration.Experimental results show that the phase-shift changes with the acceleration linearly.     

光纤光栅时分复用传感系统

研制了光纤光栅时分复用传感系统 ,针对脉冲宽带光源的光束注入间隔为 5 1.75m、波长介于 15 5 0～ 15 6 5nm的 5个光纤光栅组成的光栅串 ,根据传感元间光纤延时程度的不同 ,利用模拟电子程控开关对来自不同光栅信号的选择通导 ,实现传感信号的地址查询 ;借助非平衡Michelson扫描干涉仪 ,待测量引起的来自查询传感元的波长漂移信息得到解调 ,从而成功地实现了时分复用传感 .在 [0 ,5 5 0 ]με的测量范围内 ,系统传感灵敏度的实验值约为 1.6 7°/ με,与理论值非常吻合 .