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光纤Bragg光栅应变传感研究 被引量:12
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作者 傅海威 乔学光 +1 位作者 贾振安 傅君眉 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2004年第5期68-69,共2页
基于光纤Bragg光栅应变传感模型 ,利用泰勒级数展开法 ,将光纤Bragg光栅反射峰中心波长所满足的Bragg方程展开 ,得到了中心波长相对偏移量与应变增量之间的二次解析关系式 ,进而得到了光纤Bragg光栅一阶、二阶应变灵敏度系数的解析表达... 基于光纤Bragg光栅应变传感模型 ,利用泰勒级数展开法 ,将光纤Bragg光栅反射峰中心波长所满足的Bragg方程展开 ,得到了中心波长相对偏移量与应变增量之间的二次解析关系式 ,进而得到了光纤Bragg光栅一阶、二阶应变灵敏度系数的解析表达式 ,计算了一阶、二阶应变灵敏度系数的理论值 ;并将光纤Bragg光栅粘贴在悬臂梁上进行拉伸和压缩 ,得到了与应变对应的光纤Bragg光栅中心波长偏移量 ,通过线性和二次多项式拟合 ,得到了光纤Bragg光栅一阶、二阶应变灵敏度系数的实验值 ; 展开更多
关键词 光纤光学 光纤bragg光栅 光纤bragg光栅应变传感 光纤bragg光栅应力
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贴片式光纤Bragg光栅应变传感器 被引量:9
2
作者 李川 吴晟 +2 位作者 刘建平 龙昊波 李俊 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2005年第7期3-4,共2页
为解决因光纤的圆柱型结构所带来的粘贴问题,引入了粘贴式光纤Bragg光栅应变传感器。该传感器被粘贴于可通过加载载荷的方式产生应变的等强度悬臂梁的表面,并用光谱仪获得了光纤Bragg光栅的反射谱。实验表明Bragg波长对荷载产生的波长... 为解决因光纤的圆柱型结构所带来的粘贴问题,引入了粘贴式光纤Bragg光栅应变传感器。该传感器被粘贴于可通过加载载荷的方式产生应变的等强度悬臂梁的表面,并用光谱仪获得了光纤Bragg光栅的反射谱。实验表明Bragg波长对荷载产生的波长偏移分别为0.901nm/μm和-0·902nm/μm.计算表明:Bragg波长偏移量的最大标准误差为0·003nm.结果表明该传感器可满足建筑工程结构检测中对测量精度要求。 展开更多
关键词 光纤bragg光栅 应变 粘贴 悬臂梁
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一种封装的光纤Bragg光栅应变传感器 被引量:10
3
作者 万里冰 张博明 +3 位作者 王殿富 武湛君 赵雪峰 周智 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2002年第5期385-387,共3页
采用不锈钢管对光纤布喇格 (Bragg)光栅进行封装 ,封装后的光纤光栅作为应变传感器 ,灵敏系数为1 .1 9pm / με ,Bragg中心反射波长与应变呈良好的线性关系。传感器能够与被测结构紧密结合 ,保证应变的有效传递 ,便于安装 ,适于实际工... 采用不锈钢管对光纤布喇格 (Bragg)光栅进行封装 ,封装后的光纤光栅作为应变传感器 ,灵敏系数为1 .1 9pm / με ,Bragg中心反射波长与应变呈良好的线性关系。传感器能够与被测结构紧密结合 ,保证应变的有效传递 ,便于安装 ,适于实际工程中的应用。 展开更多
关键词 应变 光纤bragg光栅 封装 温度补偿 不锈钢管
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低温敏的双管式光纤Bragg光栅应变传感器的研究 被引量:7
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作者 薛俊华 李川 +4 位作者 陈富云 肖元强 司兴登 熊新 周亚平 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1387-1391,共5页
机械构件由于荷载会产生应变,根据应变分布情况可以确定构件的强度信息以及所受荷载状况。研制了一种降低温度敏感性的双金属管光纤Bragg光栅应变传感器。利用内、外管材料热膨胀系数的差值,抵消光纤Bragg光栅由于热膨胀和热光效应引起... 机械构件由于荷载会产生应变,根据应变分布情况可以确定构件的强度信息以及所受荷载状况。研制了一种降低温度敏感性的双金属管光纤Bragg光栅应变传感器。利用内、外管材料热膨胀系数的差值,抵消光纤Bragg光栅由于热膨胀和热光效应引起的波长偏移,实现在应变测量过程中的温度补偿。内、外管之间采用螺纹结构连接,通过调整内管旋入外管的螺纹长度来调节传感器的测量范围和温度补偿效果。实验表明,该传感器的温度灵敏系数为2.62 pm/℃,是裸光栅温度灵敏度的25%;应变灵敏系数为1.215 pm/με,非线性误差为0.8%FS,滞后误差为3.6%FS,重复性误差为2.86%FS。 展开更多
关键词 应变 低温敏 温度补偿 双金属管 光纤bragg光栅
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基于光纤Bragg光栅应变传感器的量测锚杆拉力研究 被引量:4
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作者 赵成均 庄君刚 +3 位作者 徐树振 王敏吉 李英娜 李川 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2014年第4期37-40,共4页
由于被锚固结构自身的风化作用和锚杆自身的受力,蠕动变形等会改变锚杆的受力状态。为了实时反映锚杆的受力状态,将光纤Bragg光栅应变传感器通过引脚沿轴向焊接在锚杆的杆体上。由于锚杆杆体受力带动光纤Bragg光栅应变传感器引脚间距发... 由于被锚固结构自身的风化作用和锚杆自身的受力,蠕动变形等会改变锚杆的受力状态。为了实时反映锚杆的受力状态,将光纤Bragg光栅应变传感器通过引脚沿轴向焊接在锚杆的杆体上。由于锚杆杆体受力带动光纤Bragg光栅应变传感器引脚间距发生变化,使得应变传感器内的光纤Bragg光栅中心波长发生移位。通过对光纤Bragg光栅中心波长移位量的测量,可以实现对锚杆轴向拉力的在线监测。锚杆拉力试验表明:拉力灵敏度为6.5 pm/kN,线性度为1.78%FS。 展开更多
关键词 光纤bragg光栅 锚杆 应变 拉力 波长移位
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光纤Bragg光栅应变传感器在霍普金森压杆上的冲击试验研究 被引量:7
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作者 杨吉祥 余尚江 陈显 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期61-63,85,共4页
利用复合材料封装光纤Bragg光栅(FBG)设计制作了用于测量高速碰撞或爆炸与冲击作用下混凝土内部动态应变的FBG应变传感器。在霍普金森压杆上对FBG在封装前的裸光栅和封装后的FBG传感器分别进行了高速冲击试验,试验表明:设计的FBG传感器... 利用复合材料封装光纤Bragg光栅(FBG)设计制作了用于测量高速碰撞或爆炸与冲击作用下混凝土内部动态应变的FBG应变传感器。在霍普金森压杆上对FBG在封装前的裸光栅和封装后的FBG传感器分别进行了高速冲击试验,试验表明:设计的FBG传感器的瞬态响应上升时间小于20μs,具有良好的动态响应特性,可以用于工程中混凝土结构内高速冲击下的动态应变测试。 展开更多
关键词 光纤bragg光栅(FBG) 爆炸与冲击 霍普金森压杆 动态应变
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基于温度减敏的光纤Bragg光栅应变传感器 被引量:5
7
作者 李薇 侯睿 杨文俊 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2013年第5期1-2,6,共3页
分析了光纤Bragg光栅(FBG)传感器的温度、应变交叉敏感机制,基于等强度梁的变形特点,提出了一种新型的90°楔形传感探头式双光纤光栅矩阵算法,既克服了传统矩阵算法的限制,又有效地消除了光纤Bragg光栅测量过程中温度对应变测量的影... 分析了光纤Bragg光栅(FBG)传感器的温度、应变交叉敏感机制,基于等强度梁的变形特点,提出了一种新型的90°楔形传感探头式双光纤光栅矩阵算法,既克服了传统矩阵算法的限制,又有效地消除了光纤Bragg光栅测量过程中温度对应变测量的影响,且由这种结构上的减敏措施,可以求出温度的变化。该方案简单易行,具有实际应用价值。改进封装工艺,可以使得测量数据更加精确。 展开更多
关键词 光纤bragg光栅 90°楔形探头 应变
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一种带温度补偿的光纤Bragg光栅应变传感器设计及工程应用 被引量:2
8
作者 徐智超 周延辉 +3 位作者 赵振刚 李英娜 张长胜 李川 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2017年第3期5-8,共4页
直接监测电力设备内部元件所受应力可以直观反映电力设备的运行状态,传统的监测手段不能直接深入电力设备内部进行检测。研制了一种带温度补偿的光纤Bragg光栅应变传感器,可以对电力设备内部元件所受应力和温度进行检测。研制的应变传... 直接监测电力设备内部元件所受应力可以直观反映电力设备的运行状态,传统的监测手段不能直接深入电力设备内部进行检测。研制了一种带温度补偿的光纤Bragg光栅应变传感器,可以对电力设备内部元件所受应力和温度进行检测。研制的应变传感器选取了35 k V干式空心电抗器作为实验对象,监测了一次干式电抗器固化过程中包封所受应力和温度的变化趋势。将为变电站内高压电力设备的实时监控提供理论和实践依据。 展开更多
关键词 光纤bragg光栅 应变监测 温度补偿
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基于圆环结构的灵敏度可调光纤光栅应变传感器 被引量:1
9
作者 张媛媛 李瑞亚 +2 位作者 黄俊 魏莉 谭跃刚 《光通信技术》 北大核心 2025年第2期1-6,共6页
为了满足不同场合的应变测量需求,提出了一种基于圆环结构的灵敏度系数可调光纤光栅(FBG)应变传感器。通过调节弹性基片上圆环的几何参数来实现灵敏度的灵活调控,同时利用温度补偿FBG消除环境温度变化对测量结果的干扰。建立了传感器的... 为了满足不同场合的应变测量需求,提出了一种基于圆环结构的灵敏度系数可调光纤光栅(FBG)应变传感器。通过调节弹性基片上圆环的几何参数来实现灵敏度的灵活调控,同时利用温度补偿FBG消除环境温度变化对测量结果的干扰。建立了传感器的理论模型,并研制出一种减敏型FBG应变传感器,通过有限元仿真和实验验证了该传感器的测量性能。实验结果表明:该传感器在±3000με量程范围内的灵敏度为0.49 pm/με,线性相关系数达到0.99以上;同时,其重复性误差为0.68%,迟滞误差为2.96%,显示出良好的稳定性和可靠性。 展开更多
关键词 光纤 光纤光栅 应变 灵敏度 温度补偿
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灵敏度可调的基片式光纤光栅应变传感器
10
作者 梁俊喜 常莹 +4 位作者 李元浩 陶雍正 刘佳 贾平岗 安国文 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第7期312-321,共10页
针对应变测试工况对传感器灵敏度和负量程实时可调的需求,提出了一种基于可调应变片式的光纤光栅(FBG)应变传感器,并对该传感器的灵敏度调节和温度补偿原理进行了理论推导,同时该传感器通过实时改变封装基底结构,可实现负应变量程调节... 针对应变测试工况对传感器灵敏度和负量程实时可调的需求,提出了一种基于可调应变片式的光纤光栅(FBG)应变传感器,并对该传感器的灵敏度调节和温度补偿原理进行了理论推导,同时该传感器通过实时改变封装基底结构,可实现负应变量程调节。实验结果表明,当传感器安装长度L与FBG的粘接长度L_(FBG)相同时,传感器灵敏度为0.594 pm/με,重复性误差为0.75%,迟滞误差为1.377%,通过改变L/L_(FBG)的比值可实现灵敏度从0.350~1.283 pm/με范围内调节,调节后实验灵敏度与理论灵敏度误差值小于4%。通过调节滑片实现了在不同灵敏度下的负量程调节。经温度补偿校正后,监测应变与实际应变的误差不超过3.1%。该研究为实际复杂工况下不同的应变测试需求提供了技术指导。 展开更多
关键词 光纤 光纤光栅 应变 可调灵敏度 可调负量程
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基于超弱光纤光栅的分布式应变传感光缆研究
11
作者 黄江楼 贺云睿 +2 位作者 王晓龙 高杰 罗志会 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第7期14-18,23,共6页
针对超弱光纤光栅(UW-FBG)传感器阵列线性化封装时存在传递效率低、存在应变死区、易啁啾等问题,提出了一种基于玻璃纤维增强树脂(FRP)的分布式应变传感光缆。理论分析UW-FBG的分布式应变传感原理,建立了层绞式FRP光缆的应变传递模型,... 针对超弱光纤光栅(UW-FBG)传感器阵列线性化封装时存在传递效率低、存在应变死区、易啁啾等问题,提出了一种基于玻璃纤维增强树脂(FRP)的分布式应变传感光缆。理论分析UW-FBG的分布式应变传感原理,建立了层绞式FRP光缆的应变传递模型,仿真分析了光纤/FRP-钢索-护套结构的应变传递效率。将0.2 m间距的UW-FBG阵列预处理后,与玻璃纤维热拉挤制作成直径1.0 mm的FRP传感光纤,经钢索加捻后,挤压护套成型。对光缆的温度特性、拉伸特性进行了标定,并制作混凝土试件进行静压测试。结果表明:该光缆的温度灵敏度为22.3 pm/℃,应变灵敏度1.1 pm/10^(-6),应变线性误差小于1.4%,重复性误差小于2.2%,空间分辨率可以达到0.2 m,拉伸-压缩应变无“死区”,为分布式应变传感提供了极具潜力的解决方案。 展开更多
关键词 超弱光纤光栅 分布式应变光缆 应变特性 玻璃纤维加强筋
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一种聚合物封装的光纤布拉格光栅超声波传感器
12
作者 涂兴华 赵海洋 《量子电子学报》 北大核心 2025年第2期286-294,共9页
针对裸光纤光栅对超声波响应灵敏度较低的问题,本文提出一种聚合物封装的光纤光栅传感器,通过在光纤光栅周围封装一层厚度远超光纤直径的聚合物涂覆层,提高了光纤光栅在受到超声波作用时的应变灵敏度。首先,建立光纤光栅传感模型,根据... 针对裸光纤光栅对超声波响应灵敏度较低的问题,本文提出一种聚合物封装的光纤光栅传感器,通过在光纤光栅周围封装一层厚度远超光纤直径的聚合物涂覆层,提高了光纤光栅在受到超声波作用时的应变灵敏度。首先,建立光纤光栅传感模型,根据传输矩阵法仿真分析了聚合物杨氏模量和泊松比对光纤光栅应变的影响。随后,利用聚氨酯(PU)、聚丙烯酸酯(ABR)与聚氯乙烯(PVC)塑料三种不同参数的聚合物材料封装光纤光栅,通过线性边缘滤波法将光纤光栅的波长漂移转化为电压信号,测量封装后的传感器对超声波的传感特性。研究结果表明,聚合物杨氏模量的降低与泊松比的提高有助于改善光纤光栅对超声波的响应灵敏度。三种材料中,PU封装后的效果最好,峰值电压达到139.6 mV,约是裸光纤光栅的15倍,且封装后的传感器的峰值电压随着距声源距离的增大呈指数型衰减,符合超声波在水中的理论衰减趋势,可以用来还原空间中的声场状态。 展开更多
关键词 纤维与波导光学 光纤布拉格光栅 线性边缘滤波法 聚合物 超声波
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带涂覆层的长周期光纤光栅温度传感特性研究 被引量:1
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作者 黄川洋 程灿儿 +9 位作者 李松威 陈鸿东 张秋楠 张钊 邵来鹏 唐剑 王咏梅 郭奎奎 陆航林 胡君辉 《广西师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期35-42,共8页
本文从理论上分析了光纤涂覆层对长周期光纤光栅(long period fiber grating,LPFG)温度灵敏度的影响。根据数值分析法对有、无涂覆层的LPFG透射谱建立仿真模型,对LPFG进行温度传感的模式耦合过程进行分析。结果表明:包层模阶数越大,涂... 本文从理论上分析了光纤涂覆层对长周期光纤光栅(long period fiber grating,LPFG)温度灵敏度的影响。根据数值分析法对有、无涂覆层的LPFG透射谱建立仿真模型,对LPFG进行温度传感的模式耦合过程进行分析。结果表明:包层模阶数越大,涂覆层对不同包层模有效折射率的影响越大,进而推断出不同包层模耦合的LPFG谐振峰具有不同的温度灵敏度。仿真结果验证了带涂覆层LPFG中高阶包层模耦合的谐振峰对温度更敏感,具有0.977 nm/℃的高灵敏度,是普通LPFG的10倍左右。涂覆层的存在不仅能保护光纤、提高其机械强度,更重要的是,对于高阶包层模耦合出来的透射峰,涂覆层能够有效提高它的温度灵敏度。同时,该结果对保留涂覆层制备光栅以及聚合物涂覆栅型结构方面的实验研究具有一定的参考意义。 展开更多
关键词 长周期光纤光栅 温度特性 涂覆层 光纤
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光纤SPR检测曲率、位移和应变的传感器研究进展
14
作者 石晨 滕平平 +5 位作者 王锐 杨欣宇 温兴月 鲁楠 杨兴华 孟霆 《激光杂志》 北大核心 2025年第7期1-10,共10页
光纤SPR检测物理量传感器是一种基于表面等离子体共振(SPR)的光纤传感器,在传感区未施加特殊温敏材料的情况下,光纤SPR传感器对温度变化的响应较弱,这使得光纤SPR传感器具有独特的优势,能够减少外界温度变化引发的交叉干扰。本文对光纤... 光纤SPR检测物理量传感器是一种基于表面等离子体共振(SPR)的光纤传感器,在传感区未施加特殊温敏材料的情况下,光纤SPR传感器对温度变化的响应较弱,这使得光纤SPR传感器具有独特的优势,能够减少外界温度变化引发的交叉干扰。本文对光纤SPR传感器的基本原理、结构和传感方式进行相关介绍,重点介绍了不同结构光纤SPR探针的制备过程,并介绍起对曲率、位移和应变物理量的传感检测。此外,总结了当前光纤SPR检测物理量传感器面临的挑战和未来的发展方向,进一步就如何提高光纤SPR传感器的性能进行了相关讨论。 展开更多
关键词 光纤SPR 曲率 位移 应变 光纤
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基于弱反射光纤光栅的温度传感解调系统
15
作者 程嘉慧 傅海威 +2 位作者 陈苗 李根 肖家悦 《光通信研究》 北大核心 2025年第3期78-83,共6页
【目的】文章旨在设计并搭建一种针对弱反射光纤布拉格光栅(WFBG)的温度传感解调系统,该系统通过创新的测量流程,实现了对微弱反射信号的高精度采集与处理,旨在提高温度传感的灵敏度和线性度,同时确保系统的稳定性和重复性。【方法】文... 【目的】文章旨在设计并搭建一种针对弱反射光纤布拉格光栅(WFBG)的温度传感解调系统,该系统通过创新的测量流程,实现了对微弱反射信号的高精度采集与处理,旨在提高温度传感的灵敏度和线性度,同时确保系统的稳定性和重复性。【方法】文章首先构建了一个基于光/电转换器的信号采集系统,将WFBG的微弱反射信号转换并放大为电压信号;随后,通过单片机实现了对放大后的电压信号的高效采集,引入误差理论并优化重复测量平均次数,有效降低了随机误差的影响。同时采取措施减少了测量带来的潜在延时,确保快速准确的数据处理;此外,还进行了温度响应特性的实验研究,评估系统在30~80℃范围内的性能。【结果】实验结果表明,文章所提传感解调系统在温度测量范围内表现出了优异的性能。系统的温度灵敏度高达11.55 pm/℃,线性度高达0.99262,表明了其在温度测量上的高精度和良好的线性特性。系统的稳定性与重复性也经过严格测试,进一步证实了其在实际应用场景中的可靠性和有效性。【结论】综上所述,文章成功设计并实现了一种结构简单、成本效益高的WFBG温度传感解调系统,该系统不仅在温度传感方面表现出了高精度和高稳定性,且其创新的结构和优化的测量流程也使其适用于弱光栅传感阵列信号的解调。这一研究成果对于推动光纤传感技术的发展具有重要意义。 展开更多
关键词 弱反射光纤布拉格光栅 单片机 解调 温度
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基于线型光纤光栅阵列传感的引气管道泄漏监测研究
16
作者 曾川 童杏林 +2 位作者 李泽恺 黄文种 史学锋 《激光技术》 北大核心 2025年第2期271-277,共7页
飞机引气管泄漏监测系统主要采用共晶盐电类过热探测器作为其温度传感单元,为了克服该系统现存的电磁兼容性差、测量精度低、响应时间慢等技术瓶颈,对飞机引气管道泄漏探测的线型阵列光纤传感探头进行了研究,采用数学建模与模拟仿真的... 飞机引气管泄漏监测系统主要采用共晶盐电类过热探测器作为其温度传感单元,为了克服该系统现存的电磁兼容性差、测量精度低、响应时间慢等技术瓶颈,对飞机引气管道泄漏探测的线型阵列光纤传感探头进行了研究,采用数学建模与模拟仿真的方法设计了光纤光栅阵列参数及封装结构体等,并进行了实验验证与数学分析。结果表明,该传感探头具备一定的应变免疫与振动抵抗能力,感温分辨率0.1 m,定位精度1.0 m,温度测量精度±3℃,工作温度0℃~180℃。此研究结果可替代共晶盐类泄漏探测传感器,为实现远程分布式轻型飞机的引气泄漏温度测量提供了一种新思路。 展开更多
关键词 光纤光学 飞机引气 光纤布喇格光栅 温度 分布式阵列 大量程
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基于S-G和CEEMDAN技术的光纤光栅传感信号降噪方法研究
17
作者 黄刚 潘李克 +3 位作者 何成章 杨成丰 李忠 弓少康 《电测与仪表》 北大核心 2025年第2期69-75,共7页
针对现有信号降噪方法在光纤布拉格光栅传感系统信号处理中存在的精度低和可靠性差等问题,基于光纤布拉格光栅传感原理,提出了一种结合自适应噪声完全集合经验模态分解(complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive n... 针对现有信号降噪方法在光纤布拉格光栅传感系统信号处理中存在的精度低和可靠性差等问题,基于光纤布拉格光栅传感原理,提出了一种结合自适应噪声完全集合经验模态分解(complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise,CEEMDAN)方法和S-G滤波方法的光纤布拉格光栅传感系统信号降噪方法。采用CEEMDAN方法对传感系统信号进行分解,对分解后的内涵模态分解(intrinsic mode functions,IMF)分量进行S-G滤波,并对滤波后的IMF分量进行重构。通过试验对多种含噪情况进行对比分析,验证了所提方法的可行性。结果表明,与传统的降噪方法相比,该方法具有更好的降噪性能,波长波动大幅降低超过90%,在信噪比(signal-to-noise radio,SNR)和峰值信噪比(peak signal-to-noise radio,PSNR)指标上提高1 dB左右,可以在保持传感信号细节特征的前提下有效地降低信号噪声,具有一定的实用价值。 展开更多
关键词 光纤光栅 系统 信号降噪方法 CEEMDAN方法 S-G滤波
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光纤类光栅聚合物波导应变传感探究
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作者 谭心 张硕 +3 位作者 杨桥 李自鹏 贺占清 王健 《激光杂志》 CAS 北大核心 2024年第10期1-10,共10页
利用光敏材料的光固化特性,在两根多模光纤之间通过逐级固化构建了类光栅聚合物长波导结构。采用了Norland光胶粘剂(NOA)作为光聚合体系。首先,在两根排列的光纤之间涂抹了该光胶粘剂,然后使用405 nm激光灯对液滴进行固化,从而在排列的... 利用光敏材料的光固化特性,在两根多模光纤之间通过逐级固化构建了类光栅聚合物长波导结构。采用了Norland光胶粘剂(NOA)作为光聚合体系。首先,在两根排列的光纤之间涂抹了该光胶粘剂,然后使用405 nm激光灯对液滴进行固化,从而在排列的光纤芯之间形成了聚合物通道,在外力作用下使其中一端脱离,重复操作即可得到类光栅结构,在形成的类光栅结构后再次固化一段长波导即完成了类光栅聚合物长波导。对这些波导进行了力学响应的研究。通过改变光栅的尺寸,寻找到了最佳的光栅聚合物长波导。研究结果表明,类光栅聚合物长波导的引入使光传输随着波导间距呈极高线性变化趋势。具体而言,当类光栅聚合物长波导光栅尺寸为5μm,线性度可达到0.99以上,拉应变敏感度为49/με。 展开更多
关键词 聚合物 光敏材料 应变 力学特性 光栅
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少模光纤光栅温度和应变双参量传感研究 被引量:2
19
作者 邵伯成 黄勇林 《光通信研究》 北大核心 2024年第4期57-61,共5页
【目的】针对光纤布拉格光栅(FBG)传感时温度和应变的交叉敏感问题,文章对少模光纤(FMF)-FBG各个模式温度和应变的响应特性进行了研究,提出了一种四模FBG的温度和应变双参量传感器。【方法】FMF内可以同时传输基模和少数几个高阶模,兼... 【目的】针对光纤布拉格光栅(FBG)传感时温度和应变的交叉敏感问题,文章对少模光纤(FMF)-FBG各个模式温度和应变的响应特性进行了研究,提出了一种四模FBG的温度和应变双参量传感器。【方法】FMF内可以同时传输基模和少数几个高阶模,兼顾单模光纤(SMF)低模式色散和多模光纤低非线性的优势,可以同时用于多个物理量的传感。通过分析FMF-FBG中LP 01模式在不同温度下应变的光功率灵敏度的不同,结合该模式下波长与温度和应变都有良好的线性度,从而实现了FMF-FBG的温度和应变双参量传感。【结果】研究结果表明,文章所提传感器可以较好地解决FBG传感时温度和应变的交叉敏感问题。【结论】相比于SMF-FBG,FMF-FBG同时拥有几个不同模式的反射峰,不仅可以解决温度和应变的交叉敏感问题,还可以大大提高传感的精度和稳定性,在新型传感领域有着很好的应用前景。 展开更多
关键词 光纤技术 少模光纤布拉格光栅 模式 双参量
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光纤Bragg光栅温度和应变传感特性的试验研究 被引量:29
20
作者 郑卜祥 宋永伦 +2 位作者 张东生 吴安 姜德生 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2008年第11期12-15,23,共5页
在光纤Bragg光栅传感原理的理论分析基础上,采用保温装置和等强梁结构对其温度和应变传感特性进行了试验研究,并做了试验结果的误差分析。其结果表明光纤光栅的Bragg波长随温度和轴向应变的变化呈现出良好的线性关系,且重复性较好。试... 在光纤Bragg光栅传感原理的理论分析基础上,采用保温装置和等强梁结构对其温度和应变传感特性进行了试验研究,并做了试验结果的误差分析。其结果表明光纤光栅的Bragg波长随温度和轴向应变的变化呈现出良好的线性关系,且重复性较好。试验测得的温度灵敏系数升温时约为9.54 pm/℃,降温时约为9.53 pm/℃,理论计算值约为9.72 pm/℃;应变灵敏系数加载时约为1.006 pm/με,卸载时约为1.005 pm/με,理论计算值约为1.011 pm/℃;其试验值与理论计算值吻合得很好。同时介绍了一种简单实用的温度补偿技术,得出了考虑温度补偿后的实际应变与光栅波长的关系式,并采用焊接应力在线监测试验对其温度和应变传感特性的标定值进行了验证,为光纤Bragg光栅在铝合金工程结构中进行温度和应变监测提供了理论依据和试验数据,对光纤Bragg光栅传感测量的工程应用具有借鉴作用和重要意义。 展开更多
关键词 光纤bragg光栅 温度 应变 光纤 温度补偿
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