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 分布式光纤裂缝传感工程应用研究进展

吴永红 朱莎 许蔚 张海明

[摘要]随着光纤传感技术的发展, 近年来分布式光纤传感技术被用于结构裂缝的监测, 其中主要包括准分布式光纤传感技术——光纤布拉格光栅技术, 分布式光纤裂缝传感技术——基于瑞利散射的光时域反射技术、布里渊光时域反射技...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(09):090002

 基于单螺旋扭转结构的取样布拉格光纤光栅及其传感特性

陈高杨 马鹏 李杰 孙立朋 武创 关柏鸥

[摘要]提出一种新型取样布拉格光纤光栅传感器, 用于温度和轴向应变的传感。为了制作该传感器, 利用特种光纤熔接机在单模光纤上制造出单螺旋扭转结构, 然后在单螺旋结构上利用紫外激光侧写和相位掩模板技术刻写布拉格光纤光...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(09):090601

 沙氏大气激光雷达技术及其研究进展

梅亮

[摘要]沙氏大气激光雷达技术是近几年来发展起来的一种新型大气激光雷达技术。该技术以高功率连续波二极管激光器作为光源, 图像传感器作为探测器, 在满足沙氏成像原理的条件下实现了对大气回波信号的距离分辨探测。介绍了沙...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(09):090004

 高灵敏度低噪声科学级CMOS图像传感器微光探测

张元涛 曹开钦 孙德新 刘银年

[摘要]分析了基于科学级互补金属氧化物半导体(sCMOS)图像传感器的微光成像系统的噪声特性,建立了系统噪声模型并进行了系统噪声测试。结果显示,系统噪声的均方根值小于1 e-。建立了系统信噪比模型,计算得到微光成像系统...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(08):080401

 基于大偏置量熔接的反射式光纤型干涉仪的折射率传感特性

苏达顺 马宽明 孙立朋 武创 李杰 关柏鸥

[摘要]提出并实现了一种基于大偏置量熔接的单端反射式光纤Mach-Zehnder(M-Z)干涉仪。在一段数百微米长的单模光纤两端以大偏置量对称地错位熔接两段光纤,将其中一段光纤的端面镀制薄金膜作为反射镜面,使在外界环境和光纤...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(08):080603

 Kuwahara滤波在布里渊光时域分析传感图像去噪中的应用

孟彦杰 查剑锋

[摘要]针对布里渊光时域分析(BOTDA)传感图像中信息在空域的相似性,利用Kuwahara滤波对传感图像去噪,根据滤波窗口内相邻像素之间的相关性恢复中心元素值。研究结果表明,Kuwahara滤波的窗口长度设置应小于并接近理论空间分...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(07):070607

 导线舞动条件下输电系统结构健康监测的光纤研究

谢凯 张洪英 赵衍双 田野 吕中宾 魏建林 柴全 刘艳磊 孟怡晨 张建中 杨军 苑立波

[摘要]借助光纤光栅(FBG)、相位敏感型光时域反射计(Φ-OTDR)及基于拉曼散射的分布式温度传感器(DTS),对4 km长的高压输电真型线路的健康监测进行研究。分析了导线舞动过程中输电塔架和输电导线的温度和应变的特征。利用安装...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(07):070606

 应用低温等离子体技术的多环减敏型FBG应变传感器

徐潇宇 朱星盈 肖少庆

[摘要]为了满足对船舶、桥梁、飞行器等的关键结构进行较大应变范围测量的需要,设计了一种应用低温等离子体技术的多环减敏型光纤布拉格光栅(FBG)应变传感器。对长为30 mm的三环减敏应变基片进行有限元分析,在传感器结构左...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(07):070602

 硬塑料包层光纤构成的多功能光纤传感器

胡义慧 董航宇 江超 黄会玲 夏果

[摘要]在单模光纤(SMF)中接入一段硬塑料包层光纤(HPCF),构成一个全光纤Mach-Zehnder干涉仪,利用该干涉仪制备出一种可同时测量温度和折射率的光纤传感器。由于SMF纤芯和HPCF纤芯直径不匹配,通过HPCF的透射光会产生干涉谱...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(07):070605

 本振增强直视合成孔径激光成像雷达的二维成像实验

张国 孙建锋 周煜 卢智勇 李光远 许蒙蒙 张波 劳陈哲 贺红雨

[摘要]本振增强直视合成孔径激光成像雷达(SAIL)发射两束同轴且偏振正交的光束, 采用外差接收方式接收回波信号, 在数据处理过程中对两束偏振正交回波光束携带的目标信号自差, 以达到消除大气扰动、运动平台振动和雷达系统本...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(06):062802

 机载LiDAR点云滤波综述

惠振阳 程朋根 官云兰 聂运菊

[摘要]机载LiDAR点云滤波是点云数据处理中的关键步骤, 大量国内外专家学者对点云滤波算法进行了针对性的研究。近年来滤波算法发展迅速, 不断提出各种具有新的理论背景的滤波算法。因此, 急需对现有的各种滤波算法进行更为系...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(06):060001

 投弃式光纤海洋温深传感器光路设计与优化

赵强 陈世哲 吕日清 张继明 张可可 张丽 丁园强

[摘要]针对海洋剖面观测的需求和传统投弃式海洋温度剖面测量仪(XBT)存在的问题, 提出一种基于光纤布拉格光栅-长周期光纤光栅(FBG-LPG)级联结构的光纤海水温深剖面传感器(光纤XBT), 设计了传感器光路, 利用光纤端面反射镜简...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(06):060601

 一种环形结构单光路检测型光纤电流传感器

张昊

[摘要]针对传统单光路检测型光纤电流传感器电流灵敏度低的缺点, 提出一种新颖的环形结构单光路检测型光纤电流传感器。该光纤电流传感器利用单偏振单模耦合器构建光纤环形腔结构, 取代了传统单光路检测型光纤电流传感器中的...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(06):060604

 三维光纤布拉格光栅应变传感器的温度补偿技术

郭瑜 朱星盈 倪屹 王娟 李岱林

[摘要]对三维光纤布拉格光栅(FBG)应变传感器的温度补偿问题进行研究,设计了新型温度补偿膜片,并采用参考光纤法对传感器进行温度补偿。实验发现,未经老化处理的裸纤在30~40 ℃之间会出现温度拐点,致使温度灵敏系数降低,所...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(05):050602

 增敏微型FBG应变传感器在预制桩模型实验中的应用

王永洪 张明义 张春巍 白晓宇

[摘要]在静压预制桩沉桩过程中,采用一种增敏微型光纤布拉格光栅(FBG)应变传感器测试桩身的受力情况。利用在模型桩桩身表面开槽埋设FBG传感器的方式,通过压桩贯入模型实验,实时测试了模型桩桩身在贯入过程中的受力状态,...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(05):050606

 低温敏FBG应变传感器在静压PHC管桩贯入实验中的应用

王永洪 张明义 张春巍 白晓宇 刘倩

[摘要]与普通光纤布拉格光栅(FBG)应变传感器相比, 低温敏FBG应变传感器对温度灵敏性低、对应变灵敏性高。故将低温敏FBG应变传感器应用于静压PHC管桩贯入过程中, 监测了PHC管桩静压贯入过程中的桩身应力、桩端阻力和桩侧摩...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(04):040602

 基于表面等离子体共振的微位移光纤传感器

魏勇 苏于东 刘春兰 刘璐 朱宗达 张永慧

[摘要]为实现对微小位移的精确测量, 提高位移精度, 提出了基于表面等离子体共振的微位移光纤传感器。利用渐变折射率多模光纤中光束的传播角度随入射光位置的变化而变化的特性, 结合表面等离子体共振传感器的共振波长对共振...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(04):040606

 基于球体及平面模型的双Kinect空间位置的标定方法

欧攀 周锴 吴帅

[摘要]针对双Kinect扫描大型物体过程中双Kinect外参标定问题, 利用改进的随机采样一致性方法提取了点云球体及平面模型的关键参数, 分析了不同Kinect坐标系下的球心坐标及平面法向量间的关系, 提出了一种基于球体及平面模型...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(04):042802

 输水管道预警与泄漏定位中Φ-OTDR技术信号处理法

杨洋 沙洲 封皓 贾志宁 杨洋 王冠群

[摘要]利用相位敏感光时域反射计(Φ-OTDR)分布式光纤测试系统对城市输水管道安全预警与泄漏定位方法进行研究。通过分析所获得的时域信号、信号功率谱、信息熵、空频能量分布、高通滤波等不同特性, 对输水管道进行安全预警...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(04):040607

 无波前传感器的自适应光学校正

吴加丽 柯熙政

[摘要]激光在大气湍流中传输时会发生波前畸变, 从而降低无线光通信系统的性能。采用基于随机并行梯度下降(SPGD)算法的无波前传感器自适应光学校正系统对远场的畸变波前进行校正。模拟结果表明, 校正后系统的斯特列尔比由0....

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(03):030103

 新型双环减敏式光纤布拉格光栅应变传感器

朱星盈 刘化利 倪屹 郭瑜

[摘要]设计了一种双环减敏式结构, 并对26 mm长的减敏基片进行有限元分析, 分别在减敏基片左右端面各施加0.065 mm的拉伸与压缩位移。由仿真结果可得减敏基片的应变减敏比约为3.5, 应变测量范围可达到±5000 με, 同时可...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(03):030605

 全光纤电流传感器中传感光纤的温度特性研究

周东平 董毅 黄勇

[摘要]从传感光纤的高双折射螺距和光纤结构两方面分析不同螺距下光纤内光的偏振态差异及其受温度变化的影响, 对比了PANDA光纤、椭圆芯光纤、保偏微结构光纤的温度特性。结果表明, 在全光纤电流传感器(FOCS)中, 当传感光纤的...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(02):020604

 光纤光栅位移传感器实时监测解调系统

尹建璟 许雪梅 丁一鹏

[摘要]为建立稳定的光纤光栅传感器波长解调系统, 利用可调谐法布里-珀罗滤波器的窄带滤波特性实现对宽带光源的线性扫描, 采用放在恒温箱的高精度参考光栅标定法布里-珀罗标准具的方法, 提供多个间隔相同、幅值平稳的波长参...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(01):010601

 基于石墨烯的表面等离激元带阻滤波器

赵静 王加贤 邱伟彬 邱平平 任骏波 林志立

[摘要]提出了一种基于石墨烯的中红外波段表面等离激元带阻滤波器结构。该结构由单层石墨烯周期性排列组成。数值仿真结果表明, 石墨烯纳米带化学势的轻微改变会导致谐振波长的移动。此结构在中红外光谱范围内的敏感度达1100...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(01):012401

 基于单PSD的目标空间位姿测量方法

黄战华 张亚男 方石 蔡怀宇

[摘要]为了克服图像传感器在位姿测量中存在响应速度与精度相互制约以及相应图像处理算法复杂的缺陷, 提出一种基于单个位置敏感探测器的目标空间位姿测量方法.首先建立以位置敏感探测器光敏面中心为原点的传感器坐标系并在该...

 PDF全文光子学报 | 2018, 47(09):0904001

 采用聚酰胺酸层的高灵敏度长周期光纤光栅温度传感器

安 佳 王永杰 李 芳 刘元辉 彭丹丹

[摘要]设计并论证了一种高灵敏度的长周期光纤光栅(LPG)温度传感器。将LPG的包层腐蚀, 封装进金属外壳使LPG保持恒定拉力, 再密封进盛满聚酰胺酸(PAA)的试管中, 其中聚酰胺酸热光系数较大, 作为感温材料。测试并讨论了使用不...

 PDF全文红外与激光工程 | 2018, 47(08):0822002

 低照度CMOS图像传感器设计与实现

李金洪 邹 梅

[摘要]设计了一种基于电容反馈跨阻放大器型(Capacitive Trans-impedance Amplifier, CTIA)像元电路与双Δ采样(Delta Double Sampling, DDS)的低照度CMOS图像传感器系统。采用CTIA像元电路提供稳定的光电二极管偏置电压以及...

 PDF全文红外与激光工程 | 2018, 47(07):0720002

 基于光纤准直器的反射式盐度传感器

肖冬瑞 黄旭光 姚胜兴 李祖林 洪 俊

[摘要]设计了一种新颖的光学盐度传感器, 该传感器采用基于光纤准直器结合双通道反射原理而设计, 特别适用于长距离的盐度值测量(盐度值在设计中用不同浓度的氯化钠溶液表示)。为了验证该传感器的性能, 设计并实施了一个对...

 PDF全文红外与激光工程 | 2018, 47(07):0720004

 基于时变ARMA模型的MEMS陀螺随机误差补偿技术

宋金龙 石志勇 王律化 王海亮

[摘要]为了提高微机电系统(MEMS)陀螺的测量精度, 提出了一种基于遗忘因子递推最小二乘估计的时变自回归滑动平均(ARMA)模型补偿方法.针对实测MEMS陀螺去除趋势项后的随机漂移信号, 采用分段检验方式进行了平稳性分析, 选取合...

 PDF全文光子学报 | 2018, 47(07):0712003

 基于光学相关的光纤法布里-珀罗传感器解调仪

陈珂 郭珉 王泽霖 刘伯文 周新磊 于清旭

[摘要]针对当前光纤法布里-珀罗(F-P)传感器解调仪存在的结构复杂和成本较高等问题, 提出一种基于光学相关原理的新型解调方案.采用平板玻璃作为光学互相关器, 利用平板玻璃与F-P腔的互相关关系解调出光纤F-P传感器的腔长.建...

 PDF全文光子学报 | 2018, 47(06):0606001

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