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题名面向水下深度检测的增敏型FBG传感器设计
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作者
梁芳
廖建军
荀燕琴
付建梅
张琼
丁伟杰
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机构
忻州师范学院电子系
海南大学环境科学与工程学院
海南大学电子科学与技术学院
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出处
《激光与红外》
北大核心
2025年第7期1148-1154,共7页
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基金
国家自然科学基金项目(No.22166016)
山西省高等学校教学改革创新项目(No.J20231136)
山西省高等学校教学改革创新项目(No.J20231120)资助。
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文摘
在水下深度检测中,为了提高水下深度检测的灵敏度和稳定性,设计了一种增敏型封装结构。该封装采用了增敏桥与空腔结构结合的新式设计,用于提高FBG传感器的灵敏度。该结构将FBG1固定于柔软的硅胶顶盖与增敏桥连接处,并紧贴密封胶装。将FBG2固定于坚硬的密封外壳底部,从而构成一个空腔型增敏结构。FBG1对水深造成的水压十分敏感,推导了FBG1波长变化与水深的函数关系。FBG2完成对FBG1温度偏移的补偿。仿真分析了水深与结构参数的对应关系,对比了增敏桥在不同外力条件下的变形程度。实验在1.8 m深泳池中对该传感器及传统多层结构型FBG传感器进行对比测试。结果显示,传统结构的波长总变化量为1.524 nm,深度灵敏度为8.4 pm/cm。而增敏优化后波长总变化量可达3.312 nm,深度灵敏度提高至18.4 pm/cm,且平均误差减少了28.9%。验证了增敏型优化设计的可行性。
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关键词
光纤光栅
水下深度检测
增敏设计
应力场分布
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Keywords
Fiber Bragg Grating(FBG)
underwater depth detection
sensitization design
stress field distribution
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分类号
TP212
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TN247
[电子电信—物理电子学]
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