光纤布喇格光栅的炸药熔铸温度监测研究

为了实现对炸药熔铸过程的温度监测,利用多通道解调仪对炸药熔铸过程温度场进行监测,在炸药熔铸测温的过程中采用了经过特殊封装处理过的光栅传感器。简单介绍了光栅的传感原理、布喇格光栅数据解调仪的原理、实验所用光纤布喇格光栅的封装工艺。将获取的温度数据经Matlab和Origin处理并绘制时间―温度曲线,发现炸药熔铸相变发生的瞬间,温度曲线发生较大的变化。研究结果表明:炸药在熔铸过程中会释放出潜热,在释放潜热时炸药的温度会从88℃上升到90℃,特殊封装后的光纤布喇格光栅传感器能很好地对炸药熔铸过程进行温度测量。     

光纤布拉格光栅监测CF3052/5224复合材料成型过程研究

温度与应变是监测复合材料热压罐固化成型工艺两个最重要的表征参数,利用光纤布拉格光栅传感原理,采用毛细钢管封装的方法,制备了完全屏蔽应变信号的温度传感器,将温度传感器和应变传感器同时埋植在复合材料内部,实现了对热压罐成型全过程的实时监测,获得了复合材料成型过程中的内部温度和应变信息.对复合材料平板件和T型加筋板三角填充区域进行的温度监测结果表明,复合材料内部温度变化较罐内温度有一定滞后,传统成型工艺控制给出的加压点偏早,可能引起复合材料贫胶等缺陷.应变监测结果表明,平板件内部的应变变化主要反应树脂固化过程中的物理化学变化,在T型加筋板三角填充区域,应变监测在自然冷却阶段出现了不同于平板件的应变"回弹"现象,一定程度上反映出该区域在成型过程中容易出现缺陷的原因.     

Real-time wavelength reuse based on Bragg trans-reflection for dynamic reference frequency and data transfer in Datacom

ABSTRACT

We experimentally demonstrate the first VCSEL-based all-optical wavelength reuse technique with reconfigurable fibre Bragg grating add and drop multiplexer. EDFA gain saturation and Bragg trans-reflection effect on a single FBG are respectively, adopted for full-duplex reference frequency and data transfer. A 1550 nm energy-efficient VCSEL is modulated with 1.7?GHz clock signal and transferred downstream over 26.6?km fibre OLT attain a phase noise stability of ?54.01 dBc/Hz at 10?kHz offset frequency. A saturated EDFA is exploited to optically reduce the peak-to-peak voltage of the incoming downstream RF, allowing for wavelength reuse with 10?Gbps upstream data. A 1.57 dB transmission penalty is incurred over the transmission fibre. An all-passive OADM is developed exploiting Bragg trans-reflection at 1549.45?nm. The reflected wavelength is routed over another 24.7?km fibre network attaining an extinction ratio of 6.1?dB and a SNR of 5.8?dB. This work provides an all-optical technique for routing and spectral management in flexible networks.     

基于光纤光栅的铝电解槽温度在线检测系统

针对现行铝电解生产过程中槽壳温度检测中存在的不足,通过分析铝电解槽热传导与散失,基于光纤光栅抗电磁干扰及耐腐蚀的优点,设计了新型温度传感器,并结合时分、波分复用技术构建了单槽104点实时温度监测系统.设计的FBG传感器测温范围为-20 ℃～400 ℃,精度为±2 ℃,监测系统巡检周期为20 s.系统所测得的温度为铝电解...     

宽带光纤拉曼放大器的增益平坦化实验研究

本文采用波长为 1 455nm的大功率光纤拉曼激光器(FRL)作为泵浦源,啁啾布拉格光纤光栅作为增益平坦滤波器,用两种不同的光源组合作为信号源(宽带ASE光源) 波分复用模拟器(WDM-emulator)以及四通道外腔可谐调式激光器(ECL) 滤波器型波分复用器(FWDM))对光纤拉曼放大器的增益平坦化特性进行实验研究,获得了平坦增益带宽为55nm(1 519～1 574nm),平均开关增益大小为15.2dB,增益不平坦度为±0.8dBd的宽带光纤拉曼放大器.通过实验研究表明,该方案为带宽低于60nm的光纤拉曼放大器的增益平坦化设计提供了一种新的选择.     

重叠体光栅相干组束的耦合波分析

目前基于重叠体光栅的相干组束系统还没有完整的理论模型和参数分析,针对这个问题,本文采用耦合波理论,建立了比较完整的基于重叠体光栅的双光束组束模型,给出了各光束在重叠体光栅内传播的解析解.模型表明,基于重叠体光栅的双光束组束系统其输出光强受两入射光的振幅和位相、体光栅间的相移和折射率调制振幅、光栅厚度,失谐量等多个光学参数的影响.通过数值计算,详细分析了各光学参数对组束结果的影响.最后总结了设计高效重叠体光栅相干组束系统时必须遵循的条件,如必须对光栅厚度进行优化、各光栅的折射率调制振幅必须相同,保证失谐量足够小等.     

外腔半导体激光器阵列波长稳定的实验研究

自由运行的半导体激光器列阵输出激光谱线较宽、中心波长易漂移.为此,本文采用体全息光栅(VBG)构成外腔半导体激光器阵列(EcLD)系统,利用体光栅能够稳定波长、压窄线宽的特点,从而克服上述缺点.实验表明:采用了VBG外腔反馈后,在最好的情况下,LDA的输出光谱宽度从自由运行时的2.3 nm压窄到了O.96 nm;在测试的环境温度变化范围内(14～3l℃),LDA的峰值波长稳定在体光栅布拉格波长808 nm处,输出光的线宽维持在1.14 nm之下;并且,在测试的偏置电流变化范围内(7-13A)峰值波长和谱宽无明显变化.     

光纤布拉格光栅传感技术在隧道火灾监测中的应用研究

针对公路隧道存在潜在的火灾问题,提出一种利用环氧树脂封装而成的光纤布拉格光栅传感器对隧道火灾进行监测,分析了其基本原理及温度传感特性,实验结果表明封装后的光纤光栅的温度传感灵敏度约是裸光栅的2.75倍.再利用光纤光栅多区波分复用技术,设计了一套基于光纤布拉格光栅传感技术的隧道火灾报警监测系统.结合现场模拟监测实验,证明该系统灵敏度高、数据准确,能够对隧道火灾报警方位进行精确判断,为隧道火灾的预警和救灾赢得时间.     

风冷变压器油温的动态影响分析

根据油流自下而上循环的特点,将三只光纤Bragg光栅(FBG)温度传感器A,B,C安装在油箱内固定支架的三个位置处,分别用来测量变压器的顶、中、底层油温.光栅中心波长随温度变化而变化,通过FBG中心波长的变化量可实现对油温变化的测量.实验得出变压器的顶、中、底层最高油温分别为73,66.5,52.2℃,打开风机后依次经14,5,3min后开始降温,对应的降温时间常数为4364,3236,1527 s,约25 min后温度稳定在64,52,45℃.分析表明:开风扇后顶、中、底层油温降低存在依次减小的延时,且降温速率依次增高.     

光纤Bragg 光栅的谐振传感实验研究

利用微悬臂梁对光纤Ｂｒａｇｇ光栅的振动传感特性进行了实验研究,其频率传感范围达到２．５ｋＨｚ,并给出了实验拟合曲线。研究表明：光纤Ｂｒａｇｇ光栅反射波长漂移的扫描平均值△λ对微悬臂梁的谐振频率υｎ响应灵敏。