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光寻址传感器的分析模型和计算机模拟
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作者 张福海 牛文成 +1 位作者 俞梅 孙钟林 《传感技术学报》 CAS CSCD 1998年第4期6-10,共5页
本文讨论了一种新型器件——LAPSpH微传感器.提出其电路分析模型并进行了计算机模拟.LAPS传感器具有结构简单、极适宜制作传感器阵列、利用光扫描可实现多参数同时测量的特点.其性能优于ISFET传感器.
关键词 LAPS传感器 模型 计算机模拟 寻址传感器
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基于L型轮辐结构膜片的窄频光纤F-P声波传感器研究 被引量:1
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作者 王巧云 闻妲 +2 位作者 王纪龙 严重越 朱子恒 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期110-117,共8页
光纤声传感器被广泛应用在工业、医疗等领域。为了提高光纤F-P声传感器的性能,本文提出了一种L型轮辐结构的F-P传感膜片。膜片的厚度为15μm、梁宽度为0.5 mm、中心膜片的半径为1 mm。膜片由激光加工技术在304不锈钢上刻蚀而成。实验对1... 光纤声传感器被广泛应用在工业、医疗等领域。为了提高光纤F-P声传感器的性能,本文提出了一种L型轮辐结构的F-P传感膜片。膜片的厚度为15μm、梁宽度为0.5 mm、中心膜片的半径为1 mm。膜片由激光加工技术在304不锈钢上刻蚀而成。实验对1000 Hz下的传感器灵敏度进行研究,将传感器应用于光声池共振频率为1600 Hz的光声光谱气体检测系统中,并实现对50~100×10^(-6)的乙炔(C_(2)H_(2))气体浓度测量。实验结果表明,该传感器在1000 Hz下的声压灵敏度为25.4 nm/Pa,传感器可实现的最小可探测声压(MDP)为38.2μPa/Hz^(1/2)@1 kHz,声压信噪比为76.8 dB。实验所得到的光声光谱二次谐波信号的峰值与乙炔浓度呈现良好的线性关系,乙炔浓度的响应度为1.8 pm/10^(-6)。该传感器在光声光谱等单频声信号检测领域具有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 光纤传感器 F-P干涉 L型轮辐结构
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光纤超声传感器的射频域自相干解调技术 被引量:1
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作者 刘付武兴 梁贻智 +4 位作者 曹君杰 仲晓轩 李金莹 黄卫 金龙 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第17期2708-2717,共10页
在光纤光声成像技术中,检测灵敏度是决定光纤超声传感器成像质量的关键性因素之一。以小型化正交双频光纤激光器为超声敏感元件,建立更好的信号解调技术对声致相位变化进行检测,以实现高灵敏度超声检测和光声成像。引入射频域自相干解... 在光纤光声成像技术中,检测灵敏度是决定光纤超声传感器成像质量的关键性因素之一。以小型化正交双频光纤激光器为超声敏感元件,建立更好的信号解调技术对声致相位变化进行检测,以实现高灵敏度超声检测和光声成像。引入射频域自相干解调技术对超声波引起的激光频率变化进行读取,实验结果表明,该技术具有超声响应信号放大效果,传感器的灵敏度在8~32 MHz的超声频率内获得了显著提升,将最小可检测声压从9.0 Pa降低到5.7 Pa。进一步地,将该超声检测技术应用于活体光声显微成像,发现在同等光强的激发条件下,图像信噪比获得逾4 dB的提升。该技术为光纤光声成像技术的应用拓展奠定了坚实的技术基础。 展开更多
关键词 光纤声成像 光纤传感器 光纤超声传感器 自相干解调
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反射式光纤位移传感器的灵敏度计算 被引量:6
4
作者 孙晶华 王智元 《传感器技术》 CSCD 1997年第2期26-29,共4页
给出了反射式光纤位移传感器反射接收光强灵敏度的计算方法。该方法的理论计算值与实测数据相一致,并具有一定的通用性。
关键词 光纤 传感器 强分布 灵敏度
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基于钛膜的光纤F-P声波传感器实现
5
作者 曾灏 袁嫣红 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2024年第2期6-10,共5页
针对电子式声波传感器易受电磁干扰的问题,根据非本征型法布里-珀罗(EFPI)干涉结构,提出了一种基于钛膜的光纤F-P声波传感器,其利用钛膜受压形变引起F-P腔长变化实现声光换能。搭建稳定正交工作点的强度解调系统,用于降低温度漂移对解... 针对电子式声波传感器易受电磁干扰的问题,根据非本征型法布里-珀罗(EFPI)干涉结构,提出了一种基于钛膜的光纤F-P声波传感器,其利用钛膜受压形变引起F-P腔长变化实现声光换能。搭建稳定正交工作点的强度解调系统,用于降低温度漂移对解调精度的影响。经实验证明,该传感器干涉光谱消光比约12 dB;能够实现1.5~8 kHz正弦声波信号的探测,系统信噪比约45 dB;在强度响应测试中,拟合曲线的线性度大于0.982,表明传感器具有良好的线性响应关系。 展开更多
关键词 光纤传感器 声波传感器 法布里-珀罗干涉 强度解调
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光纤中超短光脉冲特性的计算机模拟
6
作者 常增虎 魏志义 杨鸿儒 《高速摄影与光子学》 CSCD 1991年第1期69-76,共8页
本文从理论上分析了具有自相位调制的光脉冲在色散介质中的传播特性,从而解释了超短光脉冲的压缩机理;并用严谨的数学步骤,将各种文献中形式各异的非线性薛定谔方程归结为统一的形式,避免了因符号定义不同而易于引起的混淆。针对该方程... 本文从理论上分析了具有自相位调制的光脉冲在色散介质中的传播特性,从而解释了超短光脉冲的压缩机理;并用严谨的数学步骤,将各种文献中形式各异的非线性薛定谔方程归结为统一的形式,避免了因符号定义不同而易于引起的混淆。针对该方程的特点.找到了合适的数值求解法,利用微机获得了在不同色散的介质中,光脉冲振幅、频谱、相位、啁啾等沿光纤方向变化的定量关系曲线。结果表明:在正色散介质中,脉宽及带宽均展宽,而在负色散介质中,脉冲沿传播方向越来越窄,表现为孤子效应。最后结合光栅对,给出了用光纤、光栅对获得1.06μm超短光脉冲时系统各部分的最佳参量。 展开更多
关键词 光纤 超短脉冲 计算机 模拟 传播
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光纤传感器光耦合调制函数及特性曲线计算 被引量:5
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作者 安福生 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 1990年第1期9-14,共6页
本文从光度学的基本理论出发,分析了强度型反射式光纤传感器的光耦合方式,求出了传光纤维与受光纤维间的结构系数M,从而进一步导出它的调制函数,并通过计算机运算求得理论上的特性曲线,使该种新型传感器的主要参数设计与计算有了较为可... 本文从光度学的基本理论出发,分析了强度型反射式光纤传感器的光耦合方式,求出了传光纤维与受光纤维间的结构系数M,从而进一步导出它的调制函数,并通过计算机运算求得理论上的特性曲线,使该种新型传感器的主要参数设计与计算有了较为可靠的理论依据。 展开更多
关键词 光纤传感器 耦合 调制函数 曲线
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计算机主机与显示器之间的光纤通信
8
作者 刘爱雄 高有行 《计算机工程与设计》 CSCD 2002年第12期23-25,63,共4页
主机与外设之间一般采用普通屏蔽电缆传输信号,但普通电缆存在易产生对外信息辐射、易受电磁干扰和易受腐蚀等缺陷。而采用光纤代替电缆传输信号时,不仅能解决信息辐射、易受电磁干扰等问题,而且能延长信号传输距离。介绍了计算机主机... 主机与外设之间一般采用普通屏蔽电缆传输信号,但普通电缆存在易产生对外信息辐射、易受电磁干扰和易受腐蚀等缺陷。而采用光纤代替电缆传输信号时,不仅能解决信息辐射、易受电磁干扰等问题,而且能延长信号传输距离。介绍了计算机主机与显示器之间用光纤传输信号的基本原理,讨论了光接收模块设计中应注意的问题,给出了解决方法。 展开更多
关键词 光纤通信 计算机主机 显示器 接收模块 电磁干扰 接口电路
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老化处理对塑料光纤传感器光传输及灵敏度的影响 被引量:12
9
作者 钟年丙 李超楠 +4 位作者 刘洋 邱思炜 梁小勃 王鑫 王庆智 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期971-978,共8页
为了提高正规包层-纤芯类倏逝波塑料光纤传感器的灵敏度,本文对传感器敏感区在真空和水浴中进行了老化处理。老化处理时,先将光纤部分区域的保护层去除;然后将这种裸光纤作为传感器的敏感区,对其进行真空和蒸馏水老化处理。对比研究了... 为了提高正规包层-纤芯类倏逝波塑料光纤传感器的灵敏度,本文对传感器敏感区在真空和水浴中进行了老化处理。老化处理时,先将光纤部分区域的保护层去除;然后将这种裸光纤作为传感器的敏感区,对其进行真空和蒸馏水老化处理。对比研究了传感器敏感区经真空和蒸馏水老化不同时间后的光传输特性及灵敏度,分析了老化处理对传感器光传输特性与灵敏度的影响机理。研究表明:老化处理后,塑料光纤纤芯折射率及材料成分发生了变化,由此改变了光纤内部光传输模式及光纤表面有效倏逝场透射深度与传播长度,从而降低了传感器的光传输性能。传感器对葡萄糖溶液的灵敏度随着老化时间的延长先增大后减少,在真空中105℃老化处理20min后的灵敏度达到最高-0.004 2/g·(100mL)-1,高于蒸馏水老化处理后的传感器灵敏度。研究结果对高灵敏度正规包层-纤芯类塑料光纤倏逝波传感器的研制提供了技术支撑。 展开更多
关键词 光纤传感器 倏逝波传感器 塑料光纤 正规包层-纤芯结构 老化处理 灵敏度 传输
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一种光纤压力传感器的设计理论分析 被引量:13
10
作者 李学金 张百钢 +1 位作者 姚建铨 胡巨广 《传感技术学报》 CAS CSCD 2004年第1期133-135,共3页
设计了一种用于流体压力的反射式光纤压力传感器。利用高反射率的弹性膜片作为光纤位移传感器的反射镜 ,由光纤光强分布理论出发 ,通过理论计算 ,分别给出了膜片直径、光纤芯径、光纤端面到膜片的初始距离与灵敏度的关系 ,为传感器设计... 设计了一种用于流体压力的反射式光纤压力传感器。利用高反射率的弹性膜片作为光纤位移传感器的反射镜 ,由光纤光强分布理论出发 ,通过理论计算 ,分别给出了膜片直径、光纤芯径、光纤端面到膜片的初始距离与灵敏度的关系 ,为传感器设计最佳参数选择提供了参考。文中指出 ,传感器中光纤可以选用 2 0 0 μm左右大芯径光纤 ,膜片直径可以选 2~ 3mm ,光纤端面与膜片初始距离可选 2mm左右。在此情况下 ,传感器具有较高灵敏度和较好的线性。 展开更多
关键词 光纤压力传感器 流体压力 反射率 强分布 变形
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反射面形状对光纤位移传感器光强调制特性的影响 被引量:7
11
作者 单明广 彭欢 +1 位作者 钟志 郭黎利 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期2204-2208,共5页
为了分析反射面形状对单模光纤照射的光纤位移传感器光强调制特性的影响,建立了反射面不为平面时的光强调制特性函数模型.该模型基于单模光纤出射光场为修正近似高斯分布假设,通过引入反射面形状因子,分析了反射面形状因子对光强调制特... 为了分析反射面形状对单模光纤照射的光纤位移传感器光强调制特性的影响,建立了反射面不为平面时的光强调制特性函数模型.该模型基于单模光纤出射光场为修正近似高斯分布假设,通过引入反射面形状因子,分析了反射面形状因子对光强调制特性的影响规律.仿真结果表明,随着凹形反射面曲率半径值的增大,传感器特性曲线的前坡无显著变化,而后坡灵敏度增大,线性范围减小;随着凸形反射面曲率半径值的增大,传感器特性曲线的前坡仍无显著变化,而后坡灵敏度减小,线性范围增大;当曲率半径增大的一定值时,反射面的非平面性影响较小,其作用趋近于平面. 展开更多
关键词 光纤位移传感器 单模光纤 反射面形状 强调制
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分布式光纤传感器在管道泄漏监测中的应用 被引量:13
12
作者 王延年 赵玉龙 +2 位作者 朱笠 蒋庄德 赵国仙 《郑州大学学报(理学版)》 CAS 2003年第2期34-37,共4页
提出了一种利用分布式光纤传感器对输送管道泄漏进行实时监测的技术 .输送管道发生泄漏、管道附近的机械施工和人为破坏等事件产生的振动、压力或温度变化信号作用于光纤时 ,光波在光纤中传输时产生的损耗具有不同的信号特征 .分布式光... 提出了一种利用分布式光纤传感器对输送管道泄漏进行实时监测的技术 .输送管道发生泄漏、管道附近的机械施工和人为破坏等事件产生的振动、压力或温度变化信号作用于光纤时 ,光波在光纤中传输时产生的损耗具有不同的信号特征 .分布式光纤传感器可以同时获取损耗的空间分布及其随时间的变化 .在入射端利用光时域反射技术和在输出端利用光功率检测 ,可实现光纤上各点静态与动态损耗的测量和定位 .计算机通过对数据进行分析和融合 ,根据信号特征判断并准确定位管道泄漏等事件的发生 。 展开更多
关键词 分布式光纤传感器 输送管道 泄漏监测 实时监测 功率检测 损耗
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光纤铅酸蓄电池容量传感器研究 被引量:6
13
作者 赵明富 陈艳 +1 位作者 罗渝微 钟年丙 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2007年第1期15-18,共4页
从Lambert-Beer定律出发,将接收到的光反射能量的大小与电解液的浓度测量联系起来,通过测量铅酸蓄电池电解液浓度就可知蓄电池的容量状态。该文通过实验研究讨论了温度变化对铅酸蓄电池容量和电解液浓度变化的影响。通过对热光效应的分... 从Lambert-Beer定律出发,将接收到的光反射能量的大小与电解液的浓度测量联系起来,通过测量铅酸蓄电池电解液浓度就可知蓄电池的容量状态。该文通过实验研究讨论了温度变化对铅酸蓄电池容量和电解液浓度变化的影响。通过对热光效应的分析,建立了一种基于相对温度测量和光吸收测量原理的新颖的反射式光纤传感器。此传感器的设计能消除温度对电池容量测量的影响,即传感器测量输出信号只与电解液浓度有关,而与温度无关,相当于电解液等效于20℃恒温情况下的测量结果。实验中选用了近红外波长为760 nm光源,研究了温度对铅酸蓄电池容量测量的影响,实验结果及理论分析表明:该测量方法能很好的实现铅酸蓄电池容量的在线检测,该传感器具有测量准确、反应灵敏、使用寿命长等特点。 展开更多
关键词 铅酸蓄电池 容量 光纤 传感器 效应
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RIM型光纤传感器光强补偿方法的分析及实验研究 被引量:4
14
作者 杨华勇 吕海宝 +1 位作者 徐涛 颜树华 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2001年第5期4-6,共3页
针对反射式强度调制 (RIM )型光纤传感器中光源功率波动对测量精度的影响问题 ,分析了采用分光镜和中孔光电池分光设置参考光路 ,和采用特殊设计的“Π”型结构的光纤束进行光强补偿的原理 ,比较了它们的优缺点。实验对比了采用分光镜... 针对反射式强度调制 (RIM )型光纤传感器中光源功率波动对测量精度的影响问题 ,分析了采用分光镜和中孔光电池分光设置参考光路 ,和采用特殊设计的“Π”型结构的光纤束进行光强补偿的原理 ,比较了它们的优缺点。实验对比了采用分光镜分光和采用“Π”型结构光纤束分光的补偿效果。 展开更多
关键词 强度调制 光纤传感器 强补偿 镜分 光纤束分
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基于光纤环形腔衰落的压力传感器研究 被引量:4
15
作者 张卫华 刘波 +1 位作者 罗建花 董孝义 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期466-468,共3页
提出了一种基于光纤环形腔的压力传感器系统.利用两个耦合器和一段单模光纤组成光纤环形腔,用光纤Bragg光栅作为传感元件,将测量的压力转化为光波在环形腔传输所对应的的衰落时间.当所施加的压力改变时,可得到压力与衰落时间成正比例关... 提出了一种基于光纤环形腔的压力传感器系统.利用两个耦合器和一段单模光纤组成光纤环形腔,用光纤Bragg光栅作为传感元件,将测量的压力转化为光波在环形腔传输所对应的的衰落时间.当所施加的压力改变时,可得到压力与衰落时间成正比例关系,与理论推导一致.基于这种原理的压力测量系统具有结构简单,测量方便的优点. 展开更多
关键词 传感器 压力传感器 光纤BRAGG
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光纤光栅应变传感器光-力转换的非线性时变方程 被引量:4
16
作者 吴永红 邵长江 +1 位作者 屈文俊 周巍 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期53-56,共4页
基于光纤光栅应变传感的基本原理以及弹塑性力学与黏弹性力学的基本理论,建立了考虑传感器的非线性和黏弹性力学行为的光纤光栅应变传感器光-力转换的非线性时变方程.
关键词 光纤 -力转换 光纤传感器 非线性时变效应
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新型光纤传感器的设计及其特性研究 被引量:4
17
作者 吴琼 吴善波 +1 位作者 刘先勇 袁长迎 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2007年第11期5-6,57,共3页
采用由单片机、微弱信号放大电路、A/D转换电路、通信电路、显示电路、看门狗监控电路的组合技术,研制了一种新型测CH4体积分数的光纤传感器系统。该系统实现了对CH4体积分数的检测和显示,检测的灵敏度为1 460 ppm/m(1 ppm=10-6),同时... 采用由单片机、微弱信号放大电路、A/D转换电路、通信电路、显示电路、看门狗监控电路的组合技术,研制了一种新型测CH4体积分数的光纤传感器系统。该系统实现了对CH4体积分数的检测和显示,检测的灵敏度为1 460 ppm/m(1 ppm=10-6),同时可进行声、光报警,具有通信功能。同时测试了该系统的温度特性和湿度特性。实验表明:该传感器具有良好的反应曲线,温度系数为0.8%/℃,其稳定性和灵敏性都大大提高。在煤矿瓦斯监测、大气环保监测、天然气泄漏监测等方面都具有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 光纤传感器 甲烷 单片机
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光纤传感器的神经网络光强补偿及非线性校正 被引量:5
18
作者 袁楚明 廖圣华 +2 位作者 刘繄 张冈 陈幼平 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2012年第2期108-110,共3页
为实现光纤位移传感器的光强补偿及非线性校正,确立并构造了两输入单输出的BP神经网络。讨论了基于L-M优化算法的BP网络的优点,说明了神经网络的权值修正方法及网络的具体训练步骤,阐明了用神经网络实现光纤位移传感器光强波动补偿及传... 为实现光纤位移传感器的光强补偿及非线性校正,确立并构造了两输入单输出的BP神经网络。讨论了基于L-M优化算法的BP网络的优点,说明了神经网络的权值修正方法及网络的具体训练步骤,阐明了用神经网络实现光纤位移传感器光强波动补偿及传感器非线性校正的原理。最后使用Matlab实现了神经网络,并将该网络应用于实际测量,结果表明该网络很好地实现了传感器的光强补偿及非线性校正。 展开更多
关键词 光纤传感器 神经网络 强补偿 非线性校正
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光强调制型光纤湿度传感器评述 被引量:8
19
作者 李雅娟 党亚固 +1 位作者 费德君 赵立峰 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2009年第7期5-8,11,共5页
综述了湿度传感器的发展概况;重点分析和介绍了吸收型、折光率变化型及光散射型三类光强调制型光纤湿度传感器的感湿机理与研究成果;展望并讨论了光强调制型光纤湿度传感器的发展趋势和应用前景。
关键词 光纤 湿度传感器 感湿机理 强调制
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光强调制式光纤传感器测量精度的研究 被引量:5
20
作者 金远强 周岩 +2 位作者 胡丽国 杨乐民 李鹏生 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2007年第6期48-50,共3页
影响光强调制式光纤传感器测量精度的因素很多,对于所设计研制的用于叶轮泵高速转轴径向跳动测量的光纤传感器来说,合作对象所引起的测量误差比较突出。针对这一特点,对光在介质表面散射的特性和介质表面轮廓的分布函数进行了研究,并就... 影响光强调制式光纤传感器测量精度的因素很多,对于所设计研制的用于叶轮泵高速转轴径向跳动测量的光纤传感器来说,合作对象所引起的测量误差比较突出。针对这一特点,对光在介质表面散射的特性和介质表面轮廓的分布函数进行了研究,并就其对测量结果的影响进行了仿真计算和分析,从而为该类传感器精度的进一步提高提供了依据。 展开更多
关键词 强调制 光纤传感器 表面散射 表面轮廓 测量精度
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