激光外差探测中的全息技术

利用全息技术对本振光束进行调制以实现与信号光束的匹配，进而提高外差效率的原理及实施方法，介绍了作为调制器用的全息位相光栅的研制技术，为在外差探测系统中应用全息技术提供了依据。     

架空输电线路覆冰监测用光纤光栅风速传感器的研制

风荷载测量是输电线路覆冰监测的重要组成部分,为解决现有输电线路覆冰在线监测系统中风速测量传感器需要现场电源,易受电磁干扰,不能实时测量风速,需要无线传输模块等缺点,开发了基于光纤布喇格光栅(fiber Bragg grating,FBG)传感技术的风速传感器,此传感器利用粘贴有 FBG 的等强度梁对风速产生的压力进行测量.鉴于温度对光纤光栅应变测量有较大影响,采用在等强度梁上下 2 侧对称粘贴光纤光栅的方法解决了温度与应变交叉敏感的问题.对所研制的传感器进行了温度影响试验和风洞试验,试验结果表明,温度造成的传感器测量误差小于±5 pm,传感器线性度良好,测量误差小于±0.5 m/s,经计算由风速测量误差引起的冰荷载测量相对误差小于 2.14%,这些参数满足现场监测的要求.     

应用于桥梁检测中光纤应变传感器测试系统

针对监测钢筋混凝土桥梁营运过程中应力状态所使用的应变传感器,介绍其性能特点、安装位置及使用方法。对提高桥梁结构的安全使用与维护管理水平能起到促进作用,另外在提高我国大型桥梁的设计和分析能力上也具有积极的意义。     

快速光谱分析系统及其性能评估

介绍了快速光谱分析系统的工作原理,并着重阐述了可以实现多通道快速测试的理论基础。以HAAS-2000为例,通过与先进仪器对比分析了其测量精度,并分析了其测量的重复性。结果表明该系统可以满足很高的颜色精度测量和重复测量要求。     

差动式光纤光栅位移计及其温度特性的研究

基于拉伸弹簧和悬臂梁组成一复合结构实现了光纤光栅(FBG)位移传感器的差动式测量,研究表明:传感器位移分辨率为0.05%,重复性为0.183%,回程误差为0.134%,线性误差为0.14%,基本误差为±0.326%;以20℃为基准,在(-30— 100℃),温度引起的零点漂移不超过满量程的2.86%;随着试验温度范围减小至传感器日常使用范围(-20— 60℃),零点温度漂移也减小至满量程的0.7%,传感器温度特性完全满足需求。最后,给出了传感器温度特性不一致的主要原因以及进一步改善传感器位移传感特性和热稳定性的方法,并指出改变悬臂梁和拉伸弹簧的几何尺寸就可实现不同量程、不同位移分辨力的测量。     

莫尔条纹的观察与测量

当两块粗光栅以适当的位置放置时,可以观察到莫尔条纹.当移动其一时,莫尔条纹也随之移动,利用此现象可以进行精密测量.利用自制的粗光栅进行了测试,效果较好.介绍了粗光栅的制作方法、莫尔条纹的基本原理与现象,进行了实测数据对理论的验证.     

光纤传感器与分布式测量

阐述了光纤光栅传感器的基本原理,分析了光纤光栅传感器在温度和应力测试中的具体应用,提出了准分布式测量方案,介绍了可调F_P滤波器对波长的解调检测方法.最后指出光纤传感器具有突出的优越性,可广泛应用.     

基于FPGA的光栅尺位置速度反馈模块设计

利用FPGA的高速运算能力,建立一个数据采集处理模块,该模块的任务是采集光栅尺输入信号,对采集到的信号进行分析处理,得出速度、位移、方向等物理量.并对该模块进行了仿真,结果表明模块可以很好地完成预定任务.     

测定液体双折射率实验的设计

通过对超声光栅衍射及超声场的观测现象与被超声振动激发的液体中发生双折射现象做比较，得到用超声光栅衍射及超声场的观测法测定液体双折射率的公式及实验设计方案。     

基于悬臂梁的光纤光栅匹配解调系统

为了开发一种高精度低成本的光纤光栅解调系统,提出了一种基于悬臂梁的光纤光栅匹配解调方案,即利用ADC0804对PD信号进行采集,将采集的数据交给PC机进行处理,根据处理结果对步进电机进行控制;利用步进电机的角位移与控制脉冲的精确同步,通过机械装置带动悬臂梁自由端移动,实现对匹配光栅的拉伸控制,使其与传感光栅的中心波长一致,从而达到对传感光栅解调的目的.实验结果表明,系统的匹配灵敏度可达到1.3×10^-3nm/step,完全满足一般光纤光栅的解调要求.