具有实时修复功能的光纤微弯传感器研究

针对光纤微弯传感器在强扰动信号作用下,因传感光纤弯曲半径小于极限值,致使光纤受损及传感器失效的问题,实验采用自制的短波光固化剂,通过将其封装至已预置有传感光纤的高聚物套管中,利用He-Ne激光器和短波LED分别作为检测和修复光源,研制了一种既能在线自诊断传感器健康状况,同时又能对受损光纤进行实时修复的光纤微弯传感器.实验结果表明:该传感器具有修复时间短、修复效果好等特点.     

差动式光纤微弯传感器

设计了一种新型的差动式光纤微弯传感器,并对传感器的位移特性和应变特性进行了实验研究.该传感器的特点是不仅可以测量位移、应力、应变等参量的大小,还可以判断参量的方向,且灵敏度比单一传感器增加一倍.实验证明,通过在传感器中加入变形齿限位装置和光纤定位槽,大大改善了差动式光纤微弯传感器的敏感性能和实用性.     

差动式光纤微弯传感器

设计了一种新型的差动式光纤微弯传感器,并对传感器的位移特性和应变特性进行了实验研究。该传感器的特点是不仅可以测量位移、应力、应变等参量的大小,还可以判断参量的方向,且灵敏度比单一传感器增加一倍。实验证明,通过在传感器中加入变形齿限位装置和光纤定位槽,大大改善了差动式光纤微弯传感器的敏感性能和实用性。     

差动式光纤微弯传感器

设计了一种新型的差动式光纤微弯传感器，并对传感器的位移特性和应变特性进行了实验研究。该传感器的特点是不仅可以测量位移、应力、应变等参量的大小，还可以判断参量的方向，且灵敏度比单一传感器增加一倍。实验证明，通过在传感器中加入变形齿限位装置和光纤定位槽，大大改善了差动式光纤微弯传感器的敏感性能和实用性。     

基于光纤微弯的分布式光纤应力传感器

研究了光纤的微弯损耗机理,在此基础上开发了一种用光时域反射仪(OTDR)进行探测的分布式光纤应力传感器。对光纤微弯调制机构和传感器系统进行了设计与实验,分析了系统的灵敏度和空间分辨率的影响因素,实现了空间分辨率为3m,测量范围为1km的测量精度。现场实验表明,采用该传感器能对山体滑坡等事故的发生实现及时准确的灾害预报。     

双包层光纤微弯传感器及其暗场检测技术研究

提出一种基于双包层光纤和耦合器的双包层光纤微弯传感器结构及暗场检测方法.通过理论和仿真分析,建立了双包层光纤弯曲损耗的理论模型;通过对光纤结构参数与传感器灵敏度关系的仿真,获得了实验用光纤最佳结构参数;理论和仿真分析了变形器的最佳周期、齿间距和齿数问题;对双包层光纤微弯传感器及其暗场检测方法进行了实验研究,结果显示,传感器输出光场与光纤形变之间有着较好的线性关系.     

微弯型光纤传感器的原理及应用

光纤传感器是20世纪后半期的重大发明之一。它与激光技术一样，是一种新兴的光学技术，已形成光电子学领域的一个崭新的分支，它将在国防、工业、农业、生物、医学、辐射等许多方面得到广泛的应用。本着重分析和讨论微弯型光纤传感器的工作原理和检测技术，并介绍了微弯型光纤传感器的发展与应用。     

微弯型光纤传感器的原理及应用

光纤传感器是20世纪后半期的重大发明之一。它与激光技术一样,是一种新兴的光学技术,已形成光电子学领域的一个崭新的分支,它将在国防、工业、农业、生物、医学、辐射等许多方面得到广泛的应用。本文着重分析和讨论微弯型光纤传感器的工作原理和检测技术,并介绍了微弯型光纤传感器的发展与应用。     

基于光子晶体光纤环镜的光纤传感器的研究及进展

对国内外已报道的基于光子晶体光纤环镜的光纤传感器进行了综述。总结了多种基于光子晶体光纤环镜的光纤传感器,包括应力、温度、微弯、扭曲和气压传感器。介绍了各种传感器的原理和优势,并对基于光子晶体光纤环镜的光纤传感器的发展进行了展望。     

一种监测管道形变的光纤自编织式微弯传感器

设计了一种用于管道形变监测的光纤微弯传感器.它仅用一根多模光纤通过自编织形成微弯,完成对形变的传感功能.理论分析和数值模拟表明,该传感器在小应变范围内具有较好的线性响应,能有效监测管道形变,具有较大的应用价值.     

缆索拉力光纤微弯传感器及其非线性补偿

缆索拉力监测对相关行业的安全生产具有重要意义。提出一种新型缆索拉力光纤微弯传感器,介绍了带有弹簧的传感器结构,给出了传感器力学传递函数关系式,通过对梯形弹簧的非线性特性分析,说明梯形弹簧可用于缆索拉力光纤微弯传感器的非线性补偿。实验测试结果表明,经过梯形弹簧非线性补偿的缆索拉力光纤传感器可以获得很好的线性响应。该缆索拉力光纤传感器可应用于电梯、塔吊、起重机、空中索道等场合的拉力监测。     

微弯型光纤双向扭转传感器

在深入研究扭转理论的基础上,设计了一种新颖的双向多模光纤缠绕型扭转传感器。传感结构的核心是两个缠在轴上绕向互反而参数相同的光纤段,利用它们相互间呈差动变化的微弯损耗对扭转参数进行检测。经实验测试表明,它具有良好的线性响应。对扭转检测的相关领域,所设计的这种传感器具有特殊的应用潜力。     

基于光纤传感的智能安防报警系统设计与开发

针对现有安防传感系统高能耗、易受电磁干扰、成本高和铺设困难等缺陷,提出了一种低能耗、高灵敏度、不受电磁干扰的智能光纤传感安防报警系统。系统传感器采用微弯型阶跃光纤结构,在分析微弯光纤传感器光能损耗与谐振频率相对折射率差函数关系的基础上,优化了传感单元的结构参数。实验首先对干扰抑制算法进行测试,从波形分布看出,采用本算法后噪声得到了大幅抑制。在此基础上,又采用系统对不同伪目标干扰进行了测试。选用功率为2.5 mW的650.0 nm激光器、光纤功率计、微弯光纤架和纤芯9 μm的微弯光纤传感器搭建了光纤微弯传感实验,对4种不同安防状态的光电响应特征进行了分析。结果表明,针对不同干扰类型只要采用相应的信号分析手段就能有效降低系统误识别的概率。由此可见,光纤微弯传感系统具有高灵敏、低能耗、抗干扰等优势,满足设计要求,在智能安防领域具有很好的应用前景。     

用于编织复合材料应变检测的光纤微弯传感器

研究了光纤微弯传感器在树脂基编织复合材料应变检测中的应用，将光纤编入三维四向编织碳／环氧复合材料试件中，构成微变传感器，并通过树脂传递模塑工艺成型，对编入试件光纤的性能参数进行了测试，并对在三点弯曲载荷下试件内部的应变进行了检测，实验结果表明，编入试件的微弯传感器可以经受编织工艺和成型工艺，该传感器具有一定的灵敏度和测量范围。     

Optical sensor for temperature measurement using bimetallic concept

In this paper, we report an optical fiber sensor for measuring temperature based on bimetallic concept. The sensor is designed by following the basic principle of Fabry–Perot interferometer and theoretical detail of the sensor has been outlined here with a numerical study. An important feature of the proposed sensor is that the fabrication will be done on a commercial multimode optical fiber. The Micro-Electro-Mechanical Systems (MEMS) based fabrication process could be performed directly on a multimode optical fiber end face which will eliminate the need for adhesive in packaging. The sensor could be fabricated as sensor arrays for micro level applications. The potential application of the proposed optical sensor includes biomedical applications, nano research, microfluidics, and other MEMS devices.     

Microbend sensor structure for use in distributed andquasi-distributed sensor systems based on selective launching andfiltering of the modes in graded index multimode fiber

This paper describes a novel optical fiber microbend sensor architecture which my be utilized in distributed and quasi-distributed measurement. The actual sensor element is graded index multimode fiber coupled to the measurand field through the usual microbend inducing structures. However, the feed to the sensing section is through a single-mode fiber spliced to the multimode fiber to ensure that only the lowest order spatial mode is launched. Similarly the receiver is also coupled to the sensing element through a single mode fiber. The single mode within multimode fiber propagates with minimal mode coupling with source to receiver losses of typically 0.7 dB for short sensors ranging to approximately 0.3 dB per each additional kilometer of sensing fiber. The sensitivity of this structure to microbend induced losses has been thoroughly characterized. Typically the optical power loss for a given microbend structure and force is about three to six times higher in this architecture than for conventional fully mode filled microbend sensor. The structure is also almost totally insensitive to macrobend induced losses and allows a variety of novel designs in microbend inducing structures. Additionally, spatial mode filters allow effective control over concatenation effects that are common in microbend sensors