Cr3+:YAG光纤荧光温度传感器

用激光加热基座法生长出端部掺Cr3 的YAG(Y3Al5O12)光纤荧光温度传感头,采用相关检测方法,在0℃到180℃范围内对呈指数衰减的荧光寿命进行测量.系统的荧光寿命分辨率为3 μS,最低测量精度为1℃.该系统具有抗电磁干扰、测温准确、分辨率高、动态响应好等优点,可以应用于生物医疗和变电站等场所的温度监控.     

蓝宝石光纤高温光学特性研究

蓝宝石光纤物理化学性能稳定,熔点高（超过2000℃）,在0.3-4.0μm波段范围内透光性好,具有光波导的特点,在高温光纤传感和近红外传感等领域有很好的应用前景.实验从蓝宝石光纤在高温环境下（大于1000℃）的光学稳定性、光纤的自辐射、塑性弯曲对出射光信号的影响3个方面进行研究,结果表明,蓝宝石光纤在高温下的光学传输损耗随时间增加,温度测量精度由信号的稳定性和光纤自辐射决定,而蓝宝石光纤的塑性弯曲引起的信号额外损耗比较小,在900 nm处小于0.1dB.光纤表面在高温下的永久损伤是产生这些性能劣变的主要原因,损伤的主要机制为外部杂质在高温下与光纤表面的相互作用.为了保护蓝宝石光纤传感头在高温下的稳定工作,有必要在光纤表面制作保护层和采用合适的保护套.     

板上芯片集成封装发光二极管的光色检测系统

针对板上芯片(COB)集成封装发光二极管(LED)补粉排测设备对光色参数检测的需求,研制了一套基于光纤光谱仪的LED快速光色检测系统。该系统包括光色参数检测模块、LED测试机械结构及显示模块等3个部分。光色参数检测模块主要由自制光谱仪构成,用于对测量获得的光谱数据进行计算,进而得出LED的光色参数。LED测试机械结构由积分球和可加装不同COB封装LED的夹具测试平台构成。基于该系统架构,可快速测量LED的光通量、色坐标及色温等参数。利用该设备进行了COB封装LED的快速扫描并测量了它的光色参数,期间操作者可根据实际测量结果进行相应的补粉。结果表明:在测试10颗LED时,单次测量时间少于3s;LED色坐标准确度优于±0.003,色坐标重复性小于0.000 5,色温测试精度为0.6%@5700K,色温重复性误差小于0.000 8。测试结果满足了当前大功率COB封装LED测试系统对速度、准确性和重复性的要求。     

蓝宝石光纤高温光学特性研究

实验研究了蓝宝石光纤在高温环境下(大于1000℃)的光学稳定性,以及光纤的自辐射、塑性弯曲对出射光信号的影响,结果表明蓝宝石光纤在高温下的光学传输损耗随时间增加,温度测量精度由信号的稳定性和光纤自辐射决定,而蓝宝石光纤的塑性弯曲引起的信号额外损耗比较小,在900nm处小于0.1 dB.光纤表面在高温下的永久损伤是产生这些性能劣变的主要原因,损伤的主要机制为外部杂质在高温下与光纤表面的相互作用.

Abstract：

The performance stability,self-radiation and plastically bend of sapphire fiber under high temperature are studied.Experimental results show the optical transmitter loss increases with time when sapphire fiber under high temperature environment.Temperature measurement precision depends on the stability of signal and the self-radiation of fiber.The additional loss caused by a single plastically bend is less than 0.1 dB at 900 nm,less than the loss.before bend.The permanent injury of the sapphire fiber surface is the main reason for deterioration.It is found that the surface injury is mainly attributed to the pollution of the fiber surface and the mutual reaction between the sapphire fiber and the polluted substance in the ambient environment.     

一种微型光纤光谱仪的研制及其性能测试

报道了一种自行研制的微型光纤光谱仪及其性能测试结果.基于C-T(czerny-turner)成像系统,将通过光纤导入的待测光进行分光后成像于线阵CCD(charge-coupled device)探测器上.采用FPGA(field-pro-grammable gate array)作为主处理器实现CCD的驱动、数据采集与处理,通过USB 2.0接口将数据传送至上位机.根据USB的接口协议及数据格式,编写了一套光谱仪测试软件.利用汞灯作为测试光源,对自制的光纤光谱仪性能进行了仔细分析.结果表明,当采用缝宽为30μm的狭缝时,仪器的波长准确度小于0.3nm,光谱分辨率可达1.1nm.     

锁相相关检测技术在荧光光纤温度传感器中的应用

用激光加热基座法生长出端部掺Cr3+的YAG(Y3Al5O12)光纤荧光温度传感头,采用锁相相关检测技术对呈指数衰减的荧光寿命进行测量.在0～180℃测温范围内,测量误差为0.4℃,主要由信号处理电路引起.与其他的相敏检测技术相比,锁相相关检测提高了系统测量精度和抑制噪声的能力.系统动态响应好,抗电磁干扰,可应用于生物医疗和变电站等场所的温度监控.