光纤微弯压力传感器

利用微弯传感器和具有硬中心的小位移平膜片设计而成的光纤微弯压力传感器,可以用来测量气体或液体的压力。气体或液体的压力作用在平膜片上,使得平膜片的硬中心产生微小位移,通过微弯传感器使得光纤中传输光产生损耗。检测输出光的变化,经光电转换及放大,运算,调理电路,从而获得压力的大小。     

基于双包层大模场光纤的Fabry-Perot应变传感器

提出了一种通过化学腐蚀对双包层大模场光纤进行加工,并结合放电熔接工艺制备光纤法布里-珀罗(Fabry-Perot,F-P)传感器的方法。将尺寸为20/125μm的双包层大模场光纤端面切平后在浓度为40%氢氟酸中浸泡20 min使光纤端面形成凹槽,再与端面切平的HI-1060光纤进行熔接,在熔接点处形成气泡,构成全光纤F-P腔结构,反射谱波长周期为9 nm,条纹对比度达到9. 55 dB。采用等强度梁对传感器的应变特性进行测试与分析,在0~350με范围内分别进行加载与卸载实验,波长灵敏度大于2. 88 pm/με,线性度高于0. 99。     

基于改性型UDP和CIGI的光纤 光栅高速解调技术研究

为了实现光纤光栅传感的实时监测以及高速数据采集和准确分析,提出了一种基于改进型UDP和数据封装协议CIGI的光纤光栅解调系统方案。该系统网络传输层采用改进型UDP协议,通过单次传输N个数据包的改进型ACK应答机制,利用16位AD对256像素线阵光电阵列扫描的FBG反射谱光强数据进行采集,根据CIGI通用图像接口数据封装协议对光谱数据进行打包,通过千兆以太网接口实现解调仪与上位机的原始帧数据的通信,提高了传感数据的传输速率和可靠性。在LabVIEW环境中设计的交互界面上实现FBG反射谱的监控和传感数据的解调结果显示。通过准分布式多点FBG传感的实验数据采集测试及网络通信抓包数据结果表明,该传感监测系统能够有效利用以太网通信实现FBG光谱信息的实时传输,采样率可达到16 kHz,能够满足光纤光栅传感实时数据的高速采集和处理要求。     

一种新颖的光纤微弯压力传感器

利用微弯探头和具有硬中心的小位移平膜片设计而成的光纤微弯压力传感器,可用于测量气体或液体的压力。本文阐述了传感器的结构及其传感机理。该光纤微弯压力传感器能够组成分布式光纤测试系统,具有机械调零、过载保护功能。     

玻纤格栅在防治沥青路面反射裂缝中的应用

在将水泥混凝土路面拓宽改造成沥青路面的工程中,普遍存在产生反射裂缝的问题。通过分析沥青加铺层的开裂原因及国内外防治反射裂缝的研究,结合鄂尔多斯市乌审街由水泥混凝土路面拓宽为沥青路面的改造工程实例,阐述了玻纤格栅的特性、防治反射裂缝的作用机理、施工方法、注意事项。     

城市快速通道桥头搭板的改进设计

已建成的城市快速通道,由于桥头地段沉差较大,所以桥头跳车严重。分析了桥头搭板设计引起跳车的原因。通过对鄂尔多斯市城市快速通道桥头搭板的从2条缝改为1条缝、设置挤密桩和枕梁等改进设计,使跳车现象明显改观。工程应用证明改进的桥头搭板设计是成功的。     

光纤光栅线阵探测器解调系统信号失真分析

针对光纤光栅线阵探测器高速解调中的信号失真及补偿展开研究。首先对线阵探测器信号采集系统进行分析,推导并建立了系统传递函数,然后对解调信号失真的机理进行研究。结果表明,系统传递函数由两部分组成,一部分为与采样相关的系统增益,另一部分为积分环节及充电复位开关引起的频变干扰。需要对光电转换过程进行数字信号补偿,以提高系统的信号分析带宽。     

基于涂覆Pd/WO3膜的长周期光纤光栅氢气传感器设计

氢气浓度的高精度、快速监测在众多领域具有重 要意义。本文提出一种基于涂覆Pd/WO₃膜的长周期光纤光栅氢气浓度传感器。首先研究了 镀Pd/WO₃膜的LPFG对氢气的传感特性,利用光学仿真软件模拟了薄膜折射率在1. 99范围内的传感情况,仿真结果表明当氢气浓 度增加时,Pd/WO₃薄膜折射率降低,LPFG透射谱谐振波长蓝移,谐振波长偏移对Pd/WO₃薄膜 折射率变化的灵敏度为256.9 nm/RIU。为了增强镀膜LPFG氢气传感器 的灵敏度,进一步研究 了包层半径及周期对其谐振波长灵敏度的影响,结果表明LPFG的谐振波长灵敏度随周期Λ的 增大而增加;在相同周期的条件下,包层半径越小,谐振波长的偏移值越大,该研究对开发 高灵敏度可复用的光纤氢气传感器具有重要指导意义。     

基于无芯光纤结合保偏光纤的可切换多波长光纤激光器

提出了一种具有多波长可切换特性的掺铒光纤激光器,基于模场失配原理,利用无芯光纤结合保偏光纤构成一种光纤内马赫-曾德尔干涉仪(MZI)结构。通过调节MZI结构的曲率半径和偏振控制器,可得到稳定可切换的多波长掺铒光纤激光输出。输出多波长激光的最大波长间隔为40.184 nm,边模抑制比均大于50 dB。对输出激光的波长稳定性进行测试,在1 h内波长漂移量的最大值小于0.06 nm。研究结果表明,所提出的可切换多波长光纤激光器具有较大的输出波长范围和波长间隔、较高的边模抑制比及输出性能稳定等优点。     

化学腐蚀法制备的光纤Fabry-Perot位移传感器

提出了一种采用化学腐蚀方法制备光纤Fabry-Perot(F-P)位移传感器的方法。采用浓度为40%的氢氟酸溶液腐蚀处理单模光纤端面,通过电弧放电对光纤端面进行熔接,制作光纤F-P传感器,并通过改变传感腔尾纤的粗糙度对其进行优化。实验中,将制备好的F-P腔结构的尾纤端面做未切平和切平处理,得到的条纹对比度分别为16和8dB。分别对两种情况的光纤F-P传感器的位移特性进行了实验和分析,结果表明:采用化学腐蚀法制作的光纤F-P传感器对位移具有良好的灵敏度和线性拟合优度,尾纤端未切平的F-P的线性拟合优度更好,测量精确度更高,灵敏度可达到0.010 0nm/μm,线性拟合优度为0.999 3。