前言北大核心

20世纪60年代以来,激光和光纤的相继出现催生了新一代光纤通信技术,引领了信息技术的变革。伴随光纤通信技术发展而迅速发展起来的光纤传感技术,是以光波为载体、光纤为媒质,感知和传输外界物理信息的新型传感技术,具有抗电磁干扰、耐腐蚀、高灵敏度、轻质量、小体积、可嵌入(物体)、方便大规模组网进行分布式测量等优良特点,是衡量一个国家信息化程度的重要标志。我国从20世纪70年代末开始研究光纤传感器,与国际基本同步,经过四十多年的发展,我国光纤传感技术日趋完善,研制的传感器种类繁多,包括敏感转动、速度、压力、电流、声波、位移、磁场、液位、应变等物理量的光纤传感器,部分已经在实际场景中获得广泛应用,有力支撑了我国经济的高速发展。光纤传感已成为传感器领域的一个重要分支,具有旺盛的生命力和广阔的市场前景。     

高速磁悬浮列车测速定位技术研究进展

系统地介绍了国内外磁悬浮列车测速定位技术的研究现状,详细地分析了各类技术的特点与适用范围,以此为基础,提出了高速磁悬浮列车测速定位技术的发展方向,并介绍了一种新型的基于阵列光栅的高速磁悬浮列车测速定位方法。     

用于石化反应器的光纤F-P温/压复合传感器

为了实时监测石化反应器内部高温、高压环境下压力和温度变化, 严格控制原料的反应过程, 采用法布里-珀罗(F-P)多腔干涉理论, 设计并制备了一种光纤F-P温度、压力复合传感器。该传感器由石英玻璃和蓝宝石玻璃构成, 石英与蓝宝石之间的空气腔为压力腔, 温度腔则为蓝宝石本身。通过理论计算和仿真验证, 分析了压力腔和温度腔不同参数对传感器性能的影响, 从而取得了最佳的传感器结构参数数据。结果表明, 该传感器制作工艺简单且性能可靠, 能够实现0MPa~5MPa和-20℃~300℃范围内压力和温度的同时测量; 该传感器在压力0.1MPa~5MPa和温度20℃~180℃环境下有良好压力温度线性响应关系, 压力灵敏度为796nm/MPa, 温度灵敏度为3.864nm/℃。该传感器适用于石化反应器内部高温高压环境下压力和温度的同时监测。     

基于全同弱光纤Bragg光栅阵列的铁路轨道监测系统

现有的铁路轨道监测主要采用电类传感技术,易受电磁场、外界环境的影响,存在着安全的隐患。因此,采用基于全同弱光纤光栅（wFBG）阵列的铁路轨道应变在线监测技术,用于实时监测轨道的占用情况。通过有限元模拟仿真设计出能感测铁路应变的传感器结构,研究了传感器的封装技术。通过检测wFBG波长漂移得到应变信号从而实现高灵敏度应变测量。采用全同wFBG阵列对传感器和系统进行了实验室和现场实验研究。结果表明:该传感结构可以实现较小的光学损耗,并且能够保证传感器的灵敏度达到3.4 pm/,线性度达到0.997 82,迟滞误差达到0.8%。该铁路轨道在线监测系统可以满足铁路运行管理的实际需要。     

新型全光纤型可调法-珀滤波器的制备与实验

法布里-珀罗滤波器是光纤传感与通信中的关键器件之一,全光纤可调法布里-珀罗腔的制作工艺难度大.通过在光纤端面镀膜并且采用V型槽对光,制备出新型全光型可调法布里-珀罗滤波器,解决了法布里-珀罗腔制作过程中所遇到的对光技术问题,制成的法布里-珀罗腔具有较好的性能.     

庭院智能监控系统的研究与实现

本文结合图像分析技术与智能控制技术,提出一套适用于庭院智能监控的解决方案,自主开发了配套的软件平台,用于实现实时监控、数据存储、数据再现等功能。设计使用多个可测范围较广的压力传感器YZC-526连成一组,监测围墙上的情况,若判断为可疑人时,将此时异常情况存档,并通过网络发送给指定用户,请示用户命令,根据用户返回命令的情况,执行相应的预警操作,以此达到安全防卫的目的。     

离心铸造均匀刺凸外表不锈钢管

介绍了生产刺凸管对涂料性能的要求，提出了合理的挂涂方法和离心铸造工艺。实践证明，该工艺可生产出均匀刺凸外表的优质不锈钢管     

有机-无机纳米复合光折变材料的合成研究

有机-无机纳米复合光折变材料具有优异的光折变性能和重要的应用前景。以PVK基掺杂型光折变体系为基础，制备了一种新型的光折变材料，并对其进行了表征。合成了低玻璃化温度的非线性分子DMNPAT，通过增加烷氧基的长度降低光折变体系玻璃化温度；采用化学复合方法在电荷传输体PVK上复合GdS半导体纳米粒子作为光敏剂，提高体系的光导性，可望具有较好的光折变性能。     

基于光栅阵列的列车高精度定位测速方法研究

现有轨道交通定位和测速方法易受到外界环境干扰, 具有不稳定性。为了解决这些难题, 结合光纤光栅绝缘、抗干扰能力强、耐腐蚀等特性, 提出了一种基于弱光栅阵列的结合波分和光时域反射仪技术的高精度列车测速定位系统方案, 通过密集型复用方式实现光栅点的绝对定位需求, 并设计了根据不同光栅分区定位结果及其波长漂移规律来计算实时速度和位置的数据处理方法。为验证系统性能, 搭建了模拟运行环境, 进行了理论分析和实验验证。结果表明, 该方案能实现厘米级的定位精度和1 km/h的测速精度。该研究在轨道交通方面具有广泛的应用前景。     

铸渗熔铝铁埚及其抗高温氧化机理研究

在对熔铝铸铁坩埚高温氧化生长失效分析的基础上，应用超重力场铸渗表面合金化技术研制开发了具有高铝、硅合金化表层的新型熔铝铸铁坩埚，探讨了铸渗铁埚的抗高温氧化生长机理。生产应用试验表明：铸渗铁埚的使用寿命是相同材质普通铸铁坩埚的3～4倍。