1 重庆大学 光电工程学院光电技术及系统教育部重点实验室,重庆 400044
2 电子科技大学 通信与信息工程学院宽带光纤传输及通信网络技术教育部重点实验室,四川 成都 610054
3 香港城市大学 电子工程系,香港
高频CO2激光在扭曲的单模光纤上制作的长周期光纤光栅(LPFG)还原后会产生谐振峰分裂现象。基于这种光栅结构,用拍频理论对谐振峰分裂现象和扭曲特性做了解释和分析,实验结果与理论分析相吻合。由于这种光栅的两分裂峰具有几乎一样的温度灵敏度,因此提出可通过测量这种光栅两分裂峰之间的距离来实现扭曲量的测量,并且当扭曲方向不一样时,两分裂峰的距离会变大或变小,因此该扭曲传感器在实现高灵敏度扭曲传感时还可辨别扭曲的方向。这种传感器在工业领域将具有良好的潜在应用价值。
传感器 长周期光纤光栅 拍频 CO2激光 扭曲传感器
1 重庆大学 光电工程学院光电技术及系统教育部重点实验室,重庆 400044
2 电子科技大学 通信与信息工程学院宽带光纤传输及通信网络技术教育部重点实验室,四川 成都 610054
研究了一种基于悬臂梁结构的光纤法布里珀罗干涉式加速度传感器,光纤法布里珀罗腔是用电弧放电熔接方法将空芯光子晶体光纤(HCPCF)熔接在两根普通通信单模光纤中间而构成。这种法布里珀罗干涉结构对应变敏感,而对温度和弯曲不敏感。理论推导了悬臂梁自由端扰度与这种法布里珀罗干涉腔的腔长、干涉光强,以及光电探测电压之间的关系,得到了简化的加速度计算公式。实验证明这种结构测量加速度的可行性,在实验的基础上理论推导出这种系统测量加速度的分辨率约为8.42×10-7 g,灵敏度为0.3386 V/g,提出了这种系统的进一步优化方法。
传感器 光纤传感 加速度传感器 光子晶体光纤 法布里珀罗干涉仪 悬臂梁
1 重庆大学 光电工程学院光电技术及系统教育部重点实验室, 重庆 400044
2 电子科技大学 通信与信息工程学院 宽带光纤传输及通信网络技术教育部重点实验室, 成都 610054
基于高频CO2激光在普通单模光纤上制作的长周期光纤光栅的应变和弯曲特性, 本文设计制作了一种新型的加速度传感器.基于等强度梁理论分析了梁振动与长周期光纤光栅输出光强之间的关系, 最后推导出了系统的加速度理论模型.文中搭建了长周期光纤光栅加速度计的实验测量系统.实验结果表明系统的加速度灵敏度约为2.82 v/g, 准确度约为8.96×10－4 g, 加速度测量误差约为0.82%.基于这种长周期光纤光栅的加速度计具有成本低、灵敏度较高等优点, 因此在振动测量、惯性导航等方面将具有较好的潜在应用价值.
光纤传感 加速度计 长周期光纤光栅 等强度梁 Optical fiber sensing Accelerometer Long period fiber grating Uniform strength beam
1 重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室, 重庆 400044
2 成都电子科技大学宽带光纤传输与通信系统技术教育部重点实验室, 四川 成都 610054
提出一种基于旋转折变型长周期光纤光栅(R-LPFG)实现应变和温度同时测量的新方法。旋转折变型长周期光纤光栅是利用高频CO2激光在扭曲的普通单模通信光纤上制作的。这种特殊折变结构实现了纤芯基模与非对称包层模L1k奇模和偶模的同时耦合, 从而导致R-LPFG的谐振峰发生分裂。通过对这种光栅的应变和温度特性进行实验研究发现, 当对它施加轴向应力时, 其传输谱的两个谐振峰会向不同方向漂移; 而当外界温度改变时, 两个峰则会向同一方向漂移且波长漂移灵敏度几乎相同, 大约为0.07 nm/℃。
测量 光纤传感 长周期光纤光栅 旋转折变 应变 温度
