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低精细度光纤法布里-珀罗干涉位移测量模型分析
1
作者 张靖 王建波 +4 位作者 殷聪 金涛 毕文文 刘璐 孔明 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第6期291-303,共13页
光纤法布里-珀罗干涉仪具有体积小、分辨率高和稳定性好的特点,在光纤位移传感领域中具有广泛应用潜力。文中分析了四种典型构型的低精细度光纤法布里-珀罗干涉仪在位移测量中的性能表现、干涉信号特性以及影响规律,为新型传感器头的设... 光纤法布里-珀罗干涉仪具有体积小、分辨率高和稳定性好的特点,在光纤位移传感领域中具有广泛应用潜力。文中分析了四种典型构型的低精细度光纤法布里-珀罗干涉仪在位移测量中的性能表现、干涉信号特性以及影响规律,为新型传感器头的设计开发提供理论与实验支撑。研究结合准直和聚焦两种位移传感模式,评估工作距离、目标反射物的反射率与倾斜角度对不同构型传感器头性能的影响。采用1550 nm激光器,结合仿真与实验,评估不同构型传感器头的干涉信号质量、角度容限及测量范围,重点探讨了目标反射物的反射率、倾斜角和工作距离对性能的影响。实验结果表明,在准直模式下,高反射率目标可通过自对准机制实现超过±0.5°的角度容限,测量范围超60 mm;低反射率目标对倾斜角变化高度敏感,倾斜角超过0.1°时,对比度降至0.2。聚焦模式对目标倾斜角度容限较高,对低反射率目标的角度容限可达±0.75°,工作距离内对比度保持在0.9以上。高反射率目标在散焦模式下,对比度峰值约为1.0。仿真数据与实验数据之间的差异小于5%,证明了模型的可靠性。实验结果表明,通过适当调整传感器头结构,可以满足不同应用需求,为新型传感器头的设计和测试流程提供指导。 展开更多
关键词 测量 计量学 光纤法布里-珀罗干涉仪 位移测量 光纤传感 干涉模型
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一种基于法布里-珀罗干涉原理的高精度位移传感器
2
作者 陈艺征 唐艳 +3 位作者 蒋西平 鞠登峰 梁云 龙英凯 《传感技术学报》 北大核心 2025年第5期765-769,共5页
提出并论证了一种基于非本征法布里-珀罗干涉原理(EFPI)的光纤位移传感器,具有高达20 mm的量程和±0.1μm的分辨率。该传感器的关键特性是通过斜面结构,将较大的位移变化量转化为较小的干涉腔长变化量,使得当位移变化20 mm时,干涉... 提出并论证了一种基于非本征法布里-珀罗干涉原理(EFPI)的光纤位移传感器,具有高达20 mm的量程和±0.1μm的分辨率。该传感器的关键特性是通过斜面结构,将较大的位移变化量转化为较小的干涉腔长变化量,使得当位移变化20 mm时,干涉腔长的变化量不超过0.6 mm;而且该传感器具有极好的线性度和较小的温度灵敏度。该新型光纤位移传感器具有良好的机械鲁棒性、结构简单、寿命长、成本低和高分辨率等优点,有望在水利、建筑和岩土工程等领域的结构缝测量中得到应用。 展开更多
关键词 位移传感器 法布里-珀罗干涉 光纤 斜面结构
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基于法布里-珀罗干涉仪的液体折射率传感器
3
作者 黄会玲 陈婧婷 +1 位作者 胡锦 江超 《激光杂志》 北大核心 2025年第5期34-40,共7页
为了满足工业生产中对高灵敏度折射率传感器的需求,利用两个法布里-珀罗干涉仪(FPI_(1)和FPI_(2))级联构成一款高灵敏度的液体折射率传感器。FPI_(1)和FPI_(2)均由单模光纤、多模光纤和毛细管拼接而成。FPI_(1)的毛细管侧壁上利用飞秒... 为了满足工业生产中对高灵敏度折射率传感器的需求,利用两个法布里-珀罗干涉仪(FPI_(1)和FPI_(2))级联构成一款高灵敏度的液体折射率传感器。FPI_(1)和FPI_(2)均由单模光纤、多模光纤和毛细管拼接而成。FPI_(1)的毛细管侧壁上利用飞秒激光钻了两个微孔,形成开放通道,使被测量的溶液能够进入FPI_(1)的F-P腔。当F-P腔中液体折射率发生变化时,导致FPI_(1)的光谱发生线性漂移,解调光谱漂移量可以获得液体折射率值。将FPI_(2)和FPI_(1)级联后产生游标效应能够将FPI_(1)的灵敏度放大。实验测得FPI_(1)的折射率灵敏度为-110.61 nm/RIU,游标效应传感器的折射率灵敏度为-1 072.72 nm/RIU,灵敏度提高了9.7倍。该传感器结构简单,容易制造,灵敏度高,在环境监测等领域具有优势。 展开更多
关键词 光纤折射率传感器 法布里-珀罗干涉仪 石英毛细管 氯化钠溶液 游标效应
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基于银膜的自准直光纤法布里-珀罗腔设计及声源定位研究
4
作者 郭一霖 李一豪 +6 位作者 罗彬彬 邹雪 吴德操 李恭烨 曹盛 石胜辉 赵明富 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期146-157,共12页
提出一种基于银膜的自准直外腔式光纤法布里-珀罗(EFPI)干涉仪声传感器阵列,用于中低频声信号的检测以及二维平面声源定位。传感器阵列由三个相同结构的EFPI组成,结构简单、制作简便。银膜的应用和准直器的引入提高了传感器的声压灵敏度... 提出一种基于银膜的自准直外腔式光纤法布里-珀罗(EFPI)干涉仪声传感器阵列,用于中低频声信号的检测以及二维平面声源定位。传感器阵列由三个相同结构的EFPI组成,结构简单、制作简便。银膜的应用和准直器的引入提高了传感器的声压灵敏度,扩大了声源定位范围。实验结果表明:单个传感器声压灵敏度为185 mV/Pa,最小可探测声压为52.7μPa/Hz^(1/2)@500 Hz。在声源指向性实验中,声源设置在传感器正前方时,其声压灵敏度达到185 mV/Pa,声源设置在传感器侧面(90°,270°)时,其声压灵敏度衰减仅为4.5%。传感器阵列结合到达时间差技术,成功实现高精度的声源定位,系统的理论空间分辨率为0.71 cm,最大定位误差不超过2.8 cm,定位范围为200 cm×200 cm,具有成本低、实用性高等优点。 展开更多
关键词 光纤声传感器 法布里-珀罗谐振腔 自准直器 声源定位 到达时间差
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椭球状非本征法布里-珀罗光纤探针的传感特性
5
作者 李恭烨 石胜辉 +3 位作者 罗彬彬 邹雪 陈建 赵明富 《光学精密工程》 CSCD 北大核心 2024年第24期3545-3553,共9页
针对微型复杂环境下的物理参数检测,尤其是涉及折射率(Refractive Index,RI)和温度检测需满足的高灵敏度、低成本、抗电磁干扰等要求,本文提出一种制备简单、结构新颖的椭球状非本征型法布里-珀罗(Fabry-Perot,F-P)腔光纤探针传感器。... 针对微型复杂环境下的物理参数检测,尤其是涉及折射率(Refractive Index,RI)和温度检测需满足的高灵敏度、低成本、抗电磁干扰等要求,本文提出一种制备简单、结构新颖的椭球状非本征型法布里-珀罗(Fabry-Perot,F-P)腔光纤探针传感器。首先将端面切平的单模光纤(Single Mode Fiber,SMF)插入陶瓷插芯,并在SMF端面依次固定UV胶和氧化石墨烯(Graphene Oxide,GO)构成端帽结构的椭球状双F-P腔光纤探针传感器。然后对该传感器的RI和温度特性进行了理论分析和实验研究。实验结果表明:在RI为1.3532~1.3912范围内,随着RI增加,该传感器的干涉光谱发生红移,RI灵敏度为119.1 nm/RIU,RI与波长偏移量的线性相关系数为0.99;在20~60℃范围内,传感器温度灵敏度为116 pm/℃。本文设计的探针传感器具有结构简单、抗干扰能力强、制作成本低、输出光谱稳定、检测区域小等优点。同时,GO独特的物理化学属性使其在抗原分子、细菌病毒等生物检测领域具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 光纤传感器 法布里-珀罗腔 氧化石墨烯 折射率 温度
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基于硅MEMS技术的高灵敏度微型光纤法布里-珀罗压力传感器 被引量：8
6
作者 李文豪 贾平岗 +4 位作者 王军 薛波 万顺 侯凯耀 熊继军 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期149-157,共9页
基于微机电系统技术设计制备了一种微型化光纤法布里-珀罗传感器,具备高灵敏度和可批量制造的特点。传感器内部的法珀腔由刻蚀后的SOI晶圆与BF33玻璃阳极键合而成,传感器敏感膜片采用了绝缘衬底上的单晶硅材料。采用激光精细切割技术对... 基于微机电系统技术设计制备了一种微型化光纤法布里-珀罗传感器,具备高灵敏度和可批量制造的特点。传感器内部的法珀腔由刻蚀后的SOI晶圆与BF33玻璃阳极键合而成,传感器敏感膜片采用了绝缘衬底上的单晶硅材料。采用激光精细切割技术对传感器单元进行独立分离,使得单个传感器的整体外径仅为400μm,高度为220μm。在此基础上,搭建了信号解调实验平台,并对传感器的感压特性进行了详尽测试。测试结果显示,在0~50 kPa的压力范围内,传感器的压力灵敏度可达到18.5 nm/kPa,最大非线性度为0.47%,重复性为0.18%,迟滞为0.18%。此外,该传感器具有体积小、灵敏度高、电磁兼容、生物兼容以及稳定性强等优点,在生物医学和医疗领域具备巨大的商业转化价值。 展开更多
关键词 光纤传感器 法布里-珀罗 微型化 压力测量 微机电系统
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新型的光纤无源器件——光纤法布里-珀罗调谐滤波器 被引量：1
7
作者 张祥冰 《光通信技术》 CSCD 1989年第4期6-8,共3页
本文介绍了国外可调谐光纤法布里-珀罗(FFP)滤波器不同类型的结构、制作、主要参数及其用途。每一种滤波器都可覆盖一个独立的由谐振腔长度所决定的自由光谱区。滤波器采用压电元件调谐,在信号处理、传感器、波分复用(WDM)系统、相干光... 本文介绍了国外可调谐光纤法布里-珀罗(FFP)滤波器不同类型的结构、制作、主要参数及其用途。每一种滤波器都可覆盖一个独立的由谐振腔长度所决定的自由光谱区。滤波器采用压电元件调谐,在信号处理、传感器、波分复用(WDM)系统、相干光通信系统、特别是近几年才发展起来的光频复用(OFDM)系统中将得到广泛的应用。 展开更多
关键词 无源器件 光纤 滤波器 法布里-珀罗
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基于法布里-珀罗滤波器的40GHz全光时钟提取实验 被引量：7
8
作者 汤广强 于晋龙 +4 位作者 王耀天 张艳冬 朱利凯 吴海静 高卿 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1853-1857,共5页
研究了在基于法布里-珀罗(F-P)滤波器的全光时钟提取实验中法布里-珀罗滤波器的精细度和信号码型对时钟提取的影响.根据理论分析,利用精细度为1012的F-P滤波器进行了时钟提取实验,并利用SOA进一步抑制时钟信号中的幅度抖动噪音,改善了... 研究了在基于法布里-珀罗(F-P)滤波器的全光时钟提取实验中法布里-珀罗滤波器的精细度和信号码型对时钟提取的影响.根据理论分析,利用精细度为1012的F-P滤波器进行了时钟提取实验,并利用SOA进一步抑制时钟信号中的幅度抖动噪音,改善了时钟信号的质量.最终提取出低幅度起伏、低时间抖动的40GHz时钟信号. 展开更多
关键词 光纤通信 全光时钟提取 法布里-珀罗滤波器 精细度
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飞秒激光加工光纤法布里-珀罗温度传感器微槽实验研究(特邀)
9
作者 尹泽坤 陈伟康 +1 位作者 谢合瑞 崔健磊 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期91-101,共11页
光纤温度传感器相较于传统光学功能器件具有损耗小、抗电磁干扰能力强、耐腐蚀等优点,其中的光纤法布里-珀罗传感器更因其结构简单紧凑、稳定性好、易于制造受到广泛关注。光纤法布里-珀罗传感器功能结构的传统加工工艺存在工艺复杂、... 光纤温度传感器相较于传统光学功能器件具有损耗小、抗电磁干扰能力强、耐腐蚀等优点,其中的光纤法布里-珀罗传感器更因其结构简单紧凑、稳定性好、易于制造受到广泛关注。光纤法布里-珀罗传感器功能结构的传统加工工艺存在工艺复杂、加工效率低下、热影响区严重等问题。光纤作为纤细透明的脆性材料,激光作为非接触的加工方式和微米尺度的聚焦光斑可以有效避免机械性破坏同时可以实现多样性的加工,已经广泛应用于光纤温度传感器的加工。目前,激光加工依然存在纤芯区域粗糙度高、平行度低、加工质量较差等难题。为了确保激光加工的法布里-珀罗腔能够满足传感性能要求,文中进行了飞秒激光加工法布里-珀罗腔的工艺实验研究,得到了不同激光参数、扫描路径对加工法布里-珀罗空气腔的影响规律,发现采用往复式扫描方式并在激光功率选用10 mW、扫描速度100μm/s、扫描间隔4μm、扫描分五次逐次向下进给5μm的工艺参数组合后,可以加工出两反射面接近平行(87.95°),侧壁光滑、面粗糙度稳定在2~4μm的良好形貌法布里-珀罗腔。加工了5种不同腔长的光纤中,腔长为80μm的传感器性能最优为21.07 pm/℃。将腔长为80μm的传感器封装在3种金属管中进行测试,结果证明激光加工光纤法布里-珀罗温度传感器的质量得到了进一步优化,性能进一步提升。但不同的封装材料会较大影响传感器的探测效果,结果发现封装材料的热膨胀系数越大,温度传感器的响应特性越好。 展开更多
关键词 飞秒激光 微槽加工 单模石英光纤 法布里-珀罗腔 温度传感器
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ICF中可调法布里-珀罗滤波器间距稳定度研究 被引量：1
10
作者 师树恒 王斌 +1 位作者 王勇 朱健强 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期777-780,共4页
在神光Ⅱ第9路ICF高功率激光装置中,采用可调法布里-珀罗(F-P)滤波器对幅度调制效应进行补偿,根据补偿装置的技术要求,提出一种应用nm量级精度的电容式位移传感器对可调F-P滤波器间距稳定度进行监控的系统,详细论述了监控系统的结构与... 在神光Ⅱ第9路ICF高功率激光装置中,采用可调法布里-珀罗(F-P)滤波器对幅度调制效应进行补偿,根据补偿装置的技术要求,提出一种应用nm量级精度的电容式位移传感器对可调F-P滤波器间距稳定度进行监控的系统,详细论述了监控系统的结构与工作原理。给出了电容式位移传感器的驱动电路及数据处理与控制软件的设计方案,并对电容式位移传感器的精度进行了标定。实验结果表明,该位移监控系统能够使可调F-P滤波器的间距稳定度保持在15 nm/h以内,使幅度调制效应的调制深度优于4%。 展开更多
关键词 法布里-珀罗滤波器 位移监控系统 电容式位移传感器 间距稳定度 幅度调制效应
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法布里-珀罗腔游标式级联可调谐光滤波器在DWDM系统中的串扰分析 被引量：1
11
作者 符运良 傅军 袁一方 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2004年第6期42-43,共2页
研究了法布里 -珀罗 (F -P)型级联可调谐光滤波器在密集波分复用系统中引入的信道间串扰对系统的影响 ,并分别讨论激光线宽、光波导损耗、信道间距对串扰的影响。对设计的器件 ,在信道间隔为 2 5GHz,激光线宽为 5GHz时 ,串扰可达
关键词 法布里-珀罗腔滤波器 密集波分复用 串扰
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基于光纤法布里-珀罗干涉仪的高灵敏微压传感技术研究
12
作者 杨迪 邢美华 +2 位作者 刘钦朋 刘波 闫诚 《压电与声光》 CAS 北大核心 2024年第5期787-793,800,共8页
光纤传感器在电池安全监测领域的应用日益增多。针对储能电池内部气压变化微小难以测量的问题,基于光纤法布里-珀罗(Fabry-Pérot,FP)腔体端面镀膜的结构模型,研讨了膜厚、有效半径和腔长之间的关系,深入探究了三者之间的相互制约... 光纤传感器在电池安全监测领域的应用日益增多。针对储能电池内部气压变化微小难以测量的问题,基于光纤法布里-珀罗(Fabry-Pérot,FP)腔体端面镀膜的结构模型,研讨了膜厚、有效半径和腔长之间的关系,深入探究了三者之间的相互制约及理论基础,设计了一种小型化、高灵敏度和高精度的光纤微压传感器。制备了气压灵敏度-239.836 nm/MPa、线性度0.998的微压传感器,其在100 kPa压强范围内表现出良好的线性和稳定性。该传感器结构紧凑、制作简单且成本低,具备较高的灵敏度和优异的压强响应特性。 展开更多
关键词 光纤压强传感器 光纤法布里-珀罗干涉 聚二甲基硅氧烷(PDMS)
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检测法布里-珀罗滤波器传输时延的谐振腔方法（英文）
13
作者 叶凌云 麻艳娜 +2 位作者 王文睿 黄添添 宋开臣 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期16-21,共6页
提出一种谐振腔方案用于测量法布里-珀罗滤波器的光传输时延.将法布里-珀罗滤波器置于谐振腔中,根据谐振腔长与谐振频率的关系,将滤波器的传输延时量转化为谐振基频的减小量进行测量.实验测得谐振基频的变化量为0.167MHz,对应谐振腔长... 提出一种谐振腔方案用于测量法布里-珀罗滤波器的光传输时延.将法布里-珀罗滤波器置于谐振腔中,根据谐振腔长与谐振频率的关系,将滤波器的传输延时量转化为谐振基频的减小量进行测量.实验测得谐振基频的变化量为0.167MHz,对应谐振腔长的变化量为3.570m.除去器件的尾纤等包装长度,滤波器的传输延时为1.542m.该方案不依赖于镜面反射系数、精细度等滤波器参数,可顺利测得光信号经过高精细度法布里-珀罗滤波器的传输时延,甚至可实现很小尺寸的滤波器时延测量.通过谱分析法测量得到延时量为1.581m,验证了实验结果的正确性. 展开更多
关键词 光纤光学 光通信 谐振腔 法布里-珀罗滤波器 传输时延测量 谐振基频
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基于F-P腔的大孔径MEMS滤波器设计 被引量：1
14
作者 孙创 王思亮 +1 位作者 王鹏 王文婧 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第4期119-122,127,共5页
基于微机电系统(MEMS)技术,设计了一种大孔径的微型F-P腔可调谐滤波器光机敏感结构。器件结构采用折叠悬臂梁设计,在中波红外(3~5μm)光谱范围内实现了通光区域为2 mm×2 mm滤波器件的调谐。通过进行调谐位移、结构应力和平整度分析... 基于微机电系统(MEMS)技术,设计了一种大孔径的微型F-P腔可调谐滤波器光机敏感结构。器件结构采用折叠悬臂梁设计,在中波红外(3~5μm)光谱范围内实现了通光区域为2 mm×2 mm滤波器件的调谐。通过进行调谐位移、结构应力和平整度分析,完成器件结构的仿真研究。结果表明:在中波范围内,该结构的调谐位移为0.83μm,最大驱动电压为13 V,最大倾斜角为0.0021°。同时,采用高低折射率交替的方法,设计了一种多层介质的高反膜,平均反射率达到90.52%,可实现高精度的滤波效果。 展开更多
关键词 微机电系统 大孔径 法布里-珀罗腔 可调谐滤波器 折叠悬臂梁 高反膜
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啁啾布喇格光栅法布里-珀罗滤波器
15
作者 廖小军 杨亚培 戴基智 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期568-570,共3页
为了获得窄的自由光谱范围和可控的精细度,采用了将平行双通道波导用啁啾布喇格光栅完全反向耦合,在耦合区入口处制作解理面反射镜的方法,将光栅色散引入法布里-珀罗腔内,同时保持了解理面反射镜对精细度的控制。得到法布里-珀罗滤波器... 为了获得窄的自由光谱范围和可控的精细度,采用了将平行双通道波导用啁啾布喇格光栅完全反向耦合,在耦合区入口处制作解理面反射镜的方法,将光栅色散引入法布里-珀罗腔内,同时保持了解理面反射镜对精细度的控制。得到法布里-珀罗滤波器的自由光谱范围不仅决定于腔长,还决定于色散,通过调整光栅参数获得在大范围内可控的自由光谱范围。数值模拟和分析结果表明,这种啁啾布喇格光栅法布里-珀罗滤波器可以在传统双镜法布里-珀罗滤波器尺寸下获得千倍量级压缩的自由光谱范围,而精细度的调整不影响自由光谱范围。 展开更多
关键词 集成光学 法布里-珀罗滤波器 啁啾光栅 双波导
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一种基于光纤光栅法布里-珀罗腔的低频振动传感器 被引量：15
16
作者 成振龙 赵建林 +3 位作者 周王民 吕全超 潘子军 樊帆 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期47-52,共6页
提出了一种基于光纤光栅法布里-珀罗(F-P)腔的低频振动传感方案并进行了理论分析和实验研究。采用单频激光器作为光源,光纤光栅F-P腔通过两点涂胶方式粘接在等强度悬臂梁上,待测振动信号通过支架和悬臂梁将振动作用传至光纤光栅F-P腔,... 提出了一种基于光纤光栅法布里-珀罗(F-P)腔的低频振动传感方案并进行了理论分析和实验研究。采用单频激光器作为光源,光纤光栅F-P腔通过两点涂胶方式粘接在等强度悬臂梁上,待测振动信号通过支架和悬臂梁将振动作用传至光纤光栅F-P腔,引起腔长周期性变化,从而改变光纤光栅F-P腔的反射光谱特性,通过解调输出光信号的振荡频率和峰值,即可实现对振动信号频率和幅值的测量。利用压电陶瓷模拟的低频振动信号进行了实验验证,测量结果与理论分析相吻合。该传感器测量灵敏度高,特别适用于微弱振动信号的测量。 展开更多
关键词 振动传感器 光纤传感器 光纤布喇格光栅 法布里-珀罗腔
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光纤法布里-珀罗(Fabry-Perot)腔液位传感器 被引量：25
17
作者 阮驰 高应俊 +2 位作者 刘志麟 黄伟荣 郝爱花 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第10期1170-1174,共5页
提出了一种用于测量液体容器液位高度的新型光纤F P(Fabry Perot)腔传感器 ,它灵敏度高 ,实现了全光传感和传输 ,特别适用于一些有害、易燃、易爆液体容器液位的测定 详细分析了该类传感器的传感原理 ,并给出了传感头参量设计方法 实... 提出了一种用于测量液体容器液位高度的新型光纤F P(Fabry Perot)腔传感器 ,它灵敏度高 ,实现了全光传感和传输 ,特别适用于一些有害、易燃、易爆液体容器液位的测定 详细分析了该类传感器的传感原理 ,并给出了传感头参量设计方法 实验结果表明 ,光纤F P腔传感器测量液位方法简单 ,并且可达到相当高的精度 文中分析了实验中的误差 ,探讨了传感器的稳定性及改进方法 ,是光纤法布里 展开更多
关键词 法布里-珀罗(Fabry-Pemt)腔 液位 光纤传感器
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用可调谐法布里-珀罗腔测量光纤光栅波长 被引量：20
18
作者 贾宏志 李育林 忽满利 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2000年第2期58-58,61,共2页
提出了一种利用压电陶瓷构成的可调谐法布里 -珀罗腔测量光纤光栅反射波长的方案 ,该方案可以直接将波长转换为电信号。阐述了该方案的基本原理 ,并讨论了在设计法布里 -珀罗腔时应考虑的几个问题。
关键词 法布里-珀罗腔 光纤光栅传感器 波长测量
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外置油腔耦合局放超声非本征光纤法布里-珀罗传感器 被引量：12
19
作者 陈起超 赵洪 张伟超 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1471-1479,共9页
为解决非本征光纤法布里-珀罗(Extrinsic Fiber Fabry-Perot Interferometor,EFPI)在电力变压器内体绝缘安装困难且易损坏的问题,设计了高灵敏度的EFPI传感器,提出采用油腔结构的变压器油箱壁外置式安装方法。在阐述EFPI传感和液气介质... 为解决非本征光纤法布里-珀罗(Extrinsic Fiber Fabry-Perot Interferometor,EFPI)在电力变压器内体绝缘安装困难且易损坏的问题,设计了高灵敏度的EFPI传感器,提出采用油腔结构的变压器油箱壁外置式安装方法。在阐述EFPI传感和液气介质下膜片振动原理的基础上,分析了传感器检测灵敏度与其法-珀腔膜片尺寸的关系,设计EFPI传感器法-珀腔膜片尺寸并制备传感器。然后,设计外置油腔耦合结构,采用压电陶瓷(Piezoelectric,PZT)声发射传感器构建EFPI传感器性能测试系统,测得EFPI传感器的幅频特性和检测灵敏度。最后,使用板-板电极和变压器实体模型搭建局放检测系统,外置EFPI传感器与PZT传感器同时探测电极局放信号。实验结果表明EFPI传感器的一阶固有谐振频率为113 kHz,静压灵敏度为7.5 nm/kPa,外置油腔耦合结构EFPI传感器局放超声信号的检测灵敏度高于传统的PZT传感器。外置结构可有效保护传感器膜片,降低安装难度,且避免了EFPI传感器置于变压器绝缘高场强度区域带来的安全隐患。 展开更多
关键词 光纤传感器 法布里-珀罗传感器 局放超声检测 外置耦合 幅频特性
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光纤法布里-珀罗干涉仪高温传感器研究进展 被引量：11
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作者 李爱武 单天奇 +4 位作者 国旗 潘学鹏 刘善仁 陈超 于永森 《中国光学（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期609-624,共16页
光纤法布里-珀罗干涉仪高温传感器具有体积小、制作简单、灵敏度高、耐高温和抗电磁干扰等优点,广泛应用于航空航天、能源工业及环境监测等领域。本文首先介绍了光纤法布里-珀罗干涉仪高温传感器的传感原理、传感性能、传感特性和制备... 光纤法布里-珀罗干涉仪高温传感器具有体积小、制作简单、灵敏度高、耐高温和抗电磁干扰等优点,广泛应用于航空航天、能源工业及环境监测等领域。本文首先介绍了光纤法布里-珀罗干涉仪高温传感器的传感原理、传感性能、传感特性和制备方法。然后对其温度、压力和应变的灵敏度和测量范围等特征参数进行了归纳。总结了光纤法布里-珀罗干涉仪高温传感器的国内外研究进展及性能参数。介绍了光纤法布里-珀罗干涉仪传感器温度和压力的交叉敏感问题及解决方法和基于不同种类光纤的法布里-珀罗干涉仪高温传感特性。针对近几年光纤法布里-珀罗干涉仪高温传感器的研究进展,介绍了多种用于双参数测量的光纤法布里-珀罗干涉仪高温传感器。最后对光纤法布里-珀罗干涉仪高温传感器的未来发展趋势和前景进行了展望。 展开更多
关键词 光纤法布里-珀罗干涉仪 高温传感器 高温压力测量
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