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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

 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

 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

 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

 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Terfenol-D材料和光纤光栅法布里珀罗腔的磁场传感器

马瑞 张文涛 王兆刚 黄稳柱 李芳

[摘要]基于Terfenol-D磁致伸缩材料和光纤光栅法布里珀罗腔, 提出了一种用于微弱静态磁场测量的光纤磁场传感器.为了提高传感器的分辨率, 采用钕铁硼永磁体提供偏置磁场, 同时, 采用Monel-400合金与光纤光栅法布里珀罗腔耦合...

 PDF全文光子学报 | 2018, 47(03):0306006

 基于光纤多普勒效应的超声传感方法

李岩 周次明 田涛 欧艺文 范典 王洪海

[摘要]通过光纤频移干涉技术测量了超声在光纤中产生的多普勒频移, 提出一种光纤超声传感方法.将缠绕在压电陶瓷上的光纤环接入到频移干涉萨格拉克干涉仪中, 以压电陶瓷作为超声波信号源, 调节声光调制器使得干涉信号偏置在零...

 PDF全文光子学报 | 2018, 47(02):0206002

 基于稀疏快速傅里叶变换的光纤F-P传感器腔长解调方法

陶珺 陈杨黎 卢景琦

[摘要]因光纤法布里-珀罗(F-P)传感器的干涉光信号频谱具有稀疏性, 求解腔长时, 传统的快速傅里叶变换(FFT)算法需要计算整个频率范围内的频谱成分, 计算速度较慢。稀疏快速傅里叶变换(SFFT)算法只需计算干涉光信号的主要频谱...

 PDF全文中国激光 | 2018, 45(05):0510001

 基于光斑旋转位移光纤传感器的多点监控

雍万飞 朱倩薇 马军山

[摘要]为了实现位移传感器的多点监控,设计了5个光纤环组成的光纤传感器,通过减小其中1个光纤环的半径使光纤出射端获得双光斑,当其他4个的任意1个光纤环在外力的作用下产生形变时,会使出射双光斑发生旋转,通过记录和分析4个...

 PDF全文光学仪器 | 2018, 40(01):24

 超紧凑全光纤马赫曾德尔干涉仪及其应变特性研究

王婷婷 沈 娟 王 菲

[摘要]设计了一种由封闭在光纤内的纺锤型空气腔和其周围的SiO2构成的三明治结构全光纤马赫曾德尔干涉仪, 并将其用于应变传感。纺锤型空气腔利用光子晶体光纤和普通单模光纤熔接后再拉锥形成。由于干涉仪的两个干涉臂介质...

 PDF全文半导体光电 | 2018, 39(03):350

 FBG多功能传感系统集成与应用

吴永红 王 忠 张海明 李祥俊 李 川 赵卫冬

[摘要]为充分发挥光纤光栅(FBG)传感系统复用能力,可同时对传感光路各个传感器的光信号进行有效识别,且为传感器设计和加工提供依据,基于FBG传感原理,从系统集成及复用能力优化的角度,探讨波分复用传感器设计方法,以及...

 PDF全文应用光学 | 2018, 39(01):151

 飞秒激光制备光纤布拉格光栅高温传感器研究

廖常锐 何俊 王义平

[摘要]光纤布拉格光栅具有体积小、耐腐蚀、抗电磁干扰、传感灵敏度高、可实现准分布式测量等优点, 是一种重要的光纤传感器件。传统紫外激光制备光纤布拉格光栅时需要对光纤进行载氢预处理, 这种方法制备的光纤光栅热稳定较...

 PDF全文光学学报 | 2018, 38(03):0328009

 基于光学异常透射现象的光纤传感器的设计与研究

苑婷婷 黄 鹏 李涵阳 商艳婷 杨兴华 张 扬 李寒阳 赵恩铭

[摘要]基于光学异常透射现象的光纤传感器, 因其具有高度的近场增强效应和介电环境的高度敏感性等优点, 在化学、 生物医学等领域有广泛的应用前景。 但是由于在光纤端面加工周期纳米结构需要复杂的工艺或者昂贵的微加工仪器...

 PDF全文光谱学与光谱分析 | 2018, 38(03):681

 中国光纤传感40年

廖延彪 苑立波 田芊

[摘要]概述了中国光纤传感器(OFS)近40年发展的历史和现状, 回顾了该技术领域发展的三个阶段:迅速发展和制定国家规划阶段, 技术和市场不成熟陷入低谷阶段和进入市场走产业化道路阶段。从典型OFS技术及其应用、新型OFS技术与...

 PDF全文光学学报 | 2018, 38(03):0328001

 干涉型光纤传感的相位载波调制解调算法

郝其龙 邵士勇 李树旺 梅海平 饶瑞中

[摘要]相位载波调制解调算法是干涉测量的关键技术之一。阐述了相位载波的调制解调原理,说明了相关参数的最佳选取数值, 介绍了两种传统的相位载波解调算法,描述了相位载波算法存在的有限的动态范围问题、伴生调幅问题、载波...

 PDF全文大气与环境光学学报 | 2018, 13(03):161

 光纤布拉格光栅-长周期光纤光栅级联结构研究进展

赵强 闫星魁 张可可 陈世哲 张继明 刘世萱

[摘要]光纤光栅是光纤传感和光纤通信领域的重要器件之一, 光纤光栅的级联因其特性新颖一直是研究的热点。着重介绍了光纤布拉格光栅-长周期光纤光栅(FBG-LPG)级联结构在包层模式再耦合、边缘滤波和独立级联3方面的研究进展,...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2017, 54(08):080002

 光子晶体光纤传感器研究进展

马 健 余海湖 熊家国 郑 羽

[摘要]光子晶体光纤(PCF)具有许多不同于普通光纤的特性,将PCF应用于传感领域是近年来的研究热点。介绍了PCF的基本结构、导光原理及制备方法,概述了干涉型、吸收型、荧光型、表面等离子体共振型、拉曼散射型及光栅型PCF传...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2017, 54(07):070006

 分子印迹光纤传感技术的应用

陈卓 张丹 王海玲

[摘要]分子印迹聚合物(MIPs)的特异识别功能使其作为传感器的敏感材料具有很大的优势, 分子印迹光纤传感器(OFS-MIPs)具有广阔的应用前景, 已被广泛运用于环境、化学、医学、食品安全等领域。对OFS-MIPs的研究进展进行了综述...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2017, 54(12):120003

 基于少模长周期光纤光栅的高灵敏度扭矩传感器

邓 靖 冯元华 高社成 李朝晖

[摘要]利用高频二氧化碳(CO2)激光脉冲写入法制备了一种基于少模长周期光纤光栅(LPG)的高灵敏度扭矩传感器。两个纤芯线偏振(LP01和LP11)模式耦合形成谐振峰。扭转灵敏度可达0.528 nm·rad-1·m-1, 所提扭矩传感器的...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2017, 54(10):100602

 光纤电流传感器性能分析及环形衰荡结构设计

孙滨超 沈涛

[摘要]针对当前光纤电流传感器较难同时实现较高灵敏度和较好稳定性的问题, 根据法拉第效应, 从理论上建立了基于琼斯矩阵的直通式、反射式全光纤电流传感器的数学模型; 利用OptiSystem软件进行仿真, 得到直通式、反射式全光...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2017, 54(01):010602

 基于二次相关算法的双M-Z光纤传感器的定位方法

杨顺智 张志勇 邵理阳 闫连山

[摘要]双马赫-曾德干涉仪型分布式光纤传感系统因灵敏度高而易受环境噪声及系统噪声的影响, 使得利用直接互相关算法计算扰动信号位置存在较大误差.采用二次互相关算法, 先对两路接收信号做互相关运算, 再与其中一路信号的自...

 PDF全文光子学报 | 2017, 46(07):0706004

 基于腐蚀光纤的温度及葡萄糖溶液浓度传感器

马健 郑羽 余海湖

[摘要]提出并制备了一种基于本征倏逝波原理的温度及葡萄糖溶液浓度传感器.通过研究腐蚀包层厚度与透射光谱之间的关系, 确定较为合适的腐蚀厚度.将标准单模光纤包层腐蚀至2.4 μm, 利用光纤倏逝波对外界介质变化敏感的原理,...

 PDF全文光子学报 | 2017, 46(04):0406003

 采用APD检测的编码瑞利BOTDA系统性能

李永倩 杨润润 张立欣

[摘要]瑞利布里渊光时域分析系统具有单光源、单端工作、非破坏的优点, 为了解决系统信噪比与空间分辨率之间的矛盾, 将编码技术应用到瑞利布里渊光时域分析系统中, 可以在保持空间分辨率不变的前提下提高系统信噪比。提出了...

 PDF全文红外与激光工程 | 2017, 46(03):0322001

 新型双通道可选择性SPR光纤传感器的研究

李文超 何家欢 李志全 王亚娟 冯丹丹 顾而丹

[摘要]设计了一种双通道表面等离子体共振光纤传感器, 分析了Au、Cu两种材料对波长调制型表面等离子体共振光纤传感器的影响, 优化了金属厚度并且选取优化后的金属厚度dAu=47 nm, dCu=53 nm进行数值仿真分析。结果表明, 金属...

 PDF全文红外与激光工程 | 2017, 46(03):0322002

 基于REC技术的激光器阵列传感系统设计

秦逸轩 倪 屹 姚辉轩

[摘要]分析并提出了基于重构等效啾啁(REC)技术激光器阵列的传感系统和解调算法。REC工艺满足激光器阵列的低成本大量生产,并具备小体积的优势, 在未来传感领域中有较大的实用价值。提出了一种激光器扫描的高效算法用来测量光...

 PDF全文红外与激光工程 | 2017, 46(10):1005002

 基于U型结构的单模光纤SPR折射率传感器

薛萌 刘琨 王涛 常鹏翔 江俊峰 刘铁根

[摘要]设计了一种基于U型结构的单模光纤表面等离子体共振折射率传感器, 采用在移除部分包层并弯曲成U型固定后的单模光纤表面镀金纳米层和TiO2调制层的方式, 实现表面等离子体共振的激发.利用有限元仿真软件COMSOL Multiphy...

 PDF全文光子学报 | 2017, 46(10):1006004

 光纤与电子传感器负压波信号对比实验

赵 林 王纪强 李 振

[摘要]负压波技术是管道泄漏监测的有效手段。为获取更精确的负压波拐点信息,提高信噪比,采用102.8 m管道实验平台,根据不同环境下传感器监测负压波信号,对光纤传感器与传统电子压力传感器在响应时间、静态稳定性、抗电磁...

 PDF全文光电工程 | 2017, 44(06):610

 基于粒子群支持向量机的钢板损伤位置识别

张燕君 王会敏 付兴虎 张亦男

[摘要]基于光纤布拉格光栅(FBG)构建的传感器网络, 将粒子群(PSO)算法与最小二乘支持向量机(LSSVM)相结合, 应用于304钢板损伤识别研究中。以FBG中心波长变化量的信息特征为输入量, 钢板结构损伤位置为输出量, 构建基于LSSVM...

 PDF全文中国激光 | 2017, 44(10):1006006

 在线型光纤法布里-珀罗折射率传感器及光谱分析方法研究

刘晓慧 姜明顺 隋青美 耿湘宜 宋福荣

[摘要]提出一种在线型光纤法布里-珀罗折射率传感器。传感器由空芯光子晶体光纤两端熔接单模光纤而成。理论分析并实验验证了其折射率传感特性。结果表明, 干涉条纹对比度随溶液折射率的增加而减小, 与理论模拟一致。提出利用...

 PDF全文光学技术 | 2017, 43(06):488

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