非对称3×3干涉型传感器解调系统设计 被引量：3

1

作者 张诚 王金海 +2 位作者 陈才和 张波 岳泉 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期135-140,共6页

针对3×3耦合器输出信号的非对称特性,研究并推导了改进型的3×3耦合器解调算法。根据该算法,使用Labview设计了信号处理软件。实现了对非对称3×3耦合器输出信号的软件解调和频谱分析。通过实验,系统的频率测量范围可达10... 针对3×3耦合器输出信号的非对称特性,研究并推导了改进型的3×3耦合器解调算法。根据该算法,使用Labview设计了信号处理软件。实现了对非对称3×3耦合器输出信号的软件解调和频谱分析。通过实验,系统的频率测量范围可达10～1000Hz,相位测量范围为-10～10rad,相位灵敏度为0.5V/rad。 展开更多

关键词 非对称3×3耦合器 相位解调 LABVIEW 软件解调 干涉型传感器

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飞秒激光制造微型光纤法布里-珀罗干涉传感器 被引量：14

2

作者 吴易明 李明 程光华 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期584-587,共4页

基于飞秒激光光刻技术,提出了光纤端面光刻制造微型光纤法布里-珀罗干涉传感器的方案.该方案解决了传统飞秒激光制造光纤F-P传感器的平行度差的问题,制造了对比度超过20dB的高灵敏度和高分辨率的微型F-P光纤传感器件.该制造方法简单、... 基于飞秒激光光刻技术,提出了光纤端面光刻制造微型光纤法布里-珀罗干涉传感器的方案.该方案解决了传统飞秒激光制造光纤F-P传感器的平行度差的问题,制造了对比度超过20dB的高灵敏度和高分辨率的微型F-P光纤传感器件.该制造方法简单、参量可控,制作的器件可应用恶劣温度条件下应变的精确测量. 展开更多

关键词 飞秒激光 光纤F—P干涉型传感器 平行度和光洁度

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干涉型光纤传感器相位生成载波解调方法改进与研究 被引量：44

3

作者 柏林厚 廖延彪 +1 位作者 张敏 赖淑蓉 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期1324-1327,共4页

提出了基于干涉型光纤传感器的相位生成载波解调方法(PGC)的改进方法,通过算法上的改进和增加抗混叠滤波器,有效地改善了解调结果,并大大降低了系统的采样频率,结论对设计干涉型光纤传感器解调系统有重要的参考意义.

关键词 干涉型光纤传感器 相位生成载波(PGC) 最低采样频率 抗混叠滤波器

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干涉型光纤传感器相位生成载波技术研究与改进 被引量：19

4

作者 王利威 刘阳 +1 位作者 张敏 廖延彪 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期766-769,共4页

对干涉型光纤传感器的相位生成载波解调技术进行了研究.对PGC算法进行了数学推导和仿真计算,对数字低通滤波器进行了详细分析,给出了其影响PGC解调性能的原因及数字滤波器的设计方法.讨论了传感器干涉光强对PGC算法输出结果的影响,提出... 对干涉型光纤传感器的相位生成载波解调技术进行了研究.对PGC算法进行了数学推导和仿真计算,对数字低通滤波器进行了详细分析,给出了其影响PGC解调性能的原因及数字滤波器的设计方法.讨论了传感器干涉光强对PGC算法输出结果的影响,提出了改进的PGC算法,该算法可以有效的实现自动增益控制,消除干涉光强漂移对解调的影响,并大大减小由干涉光强引入的系统噪音;还可以在有限阶数低通滤波器的情况下,极大的增加系统可解调的大信号幅度,提高系统动态范围12dB以上. 展开更多

关键词 干涉型光纤传感器 相位生成载波 数字化 滤波器 自动增益控制

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干涉型光纤传感器的消偏振衰落技术研究 被引量：13

5

作者 荆振国 殷锴 +5 位作者 张敏 王立威 朱耀强 王子秋 王宏华 廖延彪 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期2024-2028,共5页

本文对消除干涉型光纤传感器信号偏振衰落的偏振分集接收PDR(Polarization Diversity Receiver)技术进行了理论分析.通过三态PDR方式,对输出的最大有效幅度信号进行选取,能够避免传输光偏振态变化导致干涉信号完全衰落的现象,使干涉信... 本文对消除干涉型光纤传感器信号偏振衰落的偏振分集接收PDR(Polarization Diversity Receiver)技术进行了理论分析.通过三态PDR方式,对输出的最大有效幅度信号进行选取,能够避免传输光偏振态变化导致干涉信号完全衰落的现象,使干涉信号有效幅度在一定范围内变化.采用基于反正切计算的相位生成载波PGC(Phase Generated Carrier)解调技术的相位测量结果不受由于偏振衰落导致干涉信号有效幅度变化的影响.提出结合三态PDR方式和基于反正切计算的PGC解调技术消除偏振衰落问题的影响,实现干涉型光纤传感器中相位信号的理想解调. 展开更多

关键词 干涉型光纤传感器 偏振衰落 偏振分集接收 相位生成载波

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干涉型光纤传感器PGC检测中AGC的研究 被引量：5

6

作者 曹家年 于晓之 +1 位作者 朱雪峰 赵旭宏 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期930-934,共5页

干涉型光纤传感器解调信号的幅度受多种因素的影响,干涉信号幅度的波动影响最大.自动增益控制(AGC)通过稳定干涉信号幅度来减少解调信号幅度的起伏.峰峰值型AGC虽曾在补偿偏振态的变化给解调信号带来的幅度起伏上起到过作用,但对干涉波... 干涉型光纤传感器解调信号的幅度受多种因素的影响,干涉信号幅度的波动影响最大.自动增益控制(AGC)通过稳定干涉信号幅度来减少解调信号幅度的起伏.峰峰值型AGC虽曾在补偿偏振态的变化给解调信号带来的幅度起伏上起到过作用,但对干涉波形的不同不加区分,反而导致了解调信号的波动,存在原理上的缺陷.该文对此过程进行了深入理论分析,提出了AGC改进方案,构建了改进型AGC电路,并对改进型AGC进行误差分析,其误差比峰峰值型AGC小很多. 展开更多

关键词 干涉型光纤传感器 AGC PGC检测

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基于数字信号处理的干涉型光纤传感器检测系统的研究与设计 被引量：5

7

作者 张诚 王金海 +2 位作者 陈才和 张波 岳泉 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期64-67,共4页

本文基于数字信号处理技术,对干涉型光纤传感器数字检测系统进行研究与设计.分析了合成外差解调算法的基本原理,描述了检测系统的整体构架.重点讨论了采用DSP Builder技术对解调部分的设计,实现解调算法的数字信号处理和智能化数据传输... 本文基于数字信号处理技术,对干涉型光纤传感器数字检测系统进行研究与设计.分析了合成外差解调算法的基本原理,描述了检测系统的整体构架.重点讨论了采用DSP Builder技术对解调部分的设计,实现解调算法的数字信号处理和智能化数据传输接口并行工作,使系统实时、线性地跟踪到被测信号.通过实验测试,该解调系统的工作频带约为10 Hz^1kHz,具有较好的抗干扰性. 展开更多

关键词 干涉型光纤传感器 数字信号处理 合成外差解调算法 DSP BUILDER 可编程片上系统

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一种消除偏振衰落的干涉型光纤传感器 被引量：5

8

作者 吴媛 卞庞 +1 位作者 赵江 艾鑫 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期889-893,共5页

针对干涉型光纤传感器中使用单模光纤作为传感器件时,传输光偏振态在双折射影响下所带来的干涉信号"偏振诱导衰落"问题,提出了稳定相干的保偏光路结构。该结构采用单模感应光纤与法拉第旋转镜组合,消除感应光纤偏振特性变化... 针对干涉型光纤传感器中使用单模光纤作为传感器件时,传输光偏振态在双折射影响下所带来的干涉信号"偏振诱导衰落"问题,提出了稳定相干的保偏光路结构。该结构采用单模感应光纤与法拉第旋转镜组合,消除感应光纤偏振特性变化对干涉的影响。同时,通过干涉模块(IU)中使用保偏光纤并以π/2的方式焊接,使光路结构的其他部分均工作在保偏状态,获得稳定相干的保偏光路结构。实验结果表明,该方法能很好地消除偏振态在双折射影响下所带来的干涉信号"偏振诱导衰落",使系统达到偏振稳定,干涉条纹可见度可达40%。 展开更多

关键词 干涉型光纤传感器 偏振诱导衰落 琼斯矩阵 干涉条纹可见度

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干涉型光纤传感器直流相位跟踪检测系统的改进 被引量：14

9

作者 李昕彤 廖延彪 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期16-17,共2页

对干涉型光纤传感器直流相位跟踪检测系统进行了分析和改进 ,通过在检测系统中加入简单的电路模块 ,使系统的幅频响应特性得到改善。建立了Michelson光纤干涉型传感系统 。

关键词 干涉型光纤传感器 光纤干涉仪 直流相位跟踪检测系统 电路模块 幅频响应特性

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光纤Michelson干涉仪型折射率和温度同时测量传感器 被引量：5

10

作者 闫旭 傅海威 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期970-973,共4页

基于Michelson干涉仪原理,制作了一种可同时测量折射率和温度的全光纤传感器。传感器由单模光纤和一段长度为5mm的细芯光纤错位熔接而成。对该传感器的折射率和温度响应特性进行理论分析,并在折射率和温度的变化范围分别为1.333 3~1.40... 基于Michelson干涉仪原理,制作了一种可同时测量折射率和温度的全光纤传感器。传感器由单模光纤和一段长度为5mm的细芯光纤错位熔接而成。对该传感器的折射率和温度响应特性进行理论分析,并在折射率和温度的变化范围分别为1.333 3~1.404 9和20~90℃的环境中对传感器的响应特性进行实验研究,结果表明,随着环境折射率的变化,该传感器输出光谱峰值功率的响应灵敏度为-41.10dB/RIU,而光谱峰值波长对折射率变化不敏感;随着环境温度的变化,该传感器输出光谱峰值波长的响应灵敏度为23.15pm/℃,而光谱峰值功率对温度变化不敏感。因此,通过同时监测传感器输出光谱的功率变化和波长漂移量,可实现折射率和温度的同时测量。该传感器制作简单,测量精度高,在生物医学领域有较好的应用前景。 展开更多

关键词 光纤光学 干涉型光纤传感器 光纤Michelson干涉仪 折射率和温度传感 区分测量

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激光加工硅片的膜片式法—珀干涉型光纤压力传感器 被引量：2

11

作者 刘宇 王萌 +2 位作者 王博 姜丽娟 王少华 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2013年第1期112-114,117,共4页

分析了多个反射面对单法—珀腔传感器光谱法解调的影响。为降低不参与形成法—珀腔的反射面的反射率以消除这一影响,利用Nd∶YAG激光加工系统在两面抛光硅片中的一面进行了表面纹理化处理。将经激光切割下的已表面纹理化的圆形硅片粘贴... 分析了多个反射面对单法—珀腔传感器光谱法解调的影响。为降低不参与形成法—珀腔的反射面的反射率以消除这一影响,利用Nd∶YAG激光加工系统在两面抛光硅片中的一面进行了表面纹理化处理。将经激光切割下的已表面纹理化的圆形硅片粘贴在中空玻璃毛细管一端,最后插入单模光纤并封装成非本征(EFPI)光纤法—珀干涉型压力传感器。进行了静态气压测试实验,结果表明:在40～240kPa气压范围内,传感器压力灵敏度为11.9 nm/kPa,线性度为1.51%。 展开更多

关键词 传感器 非本征法-珀干涉型 膜片式法-珀干涉型光纤压力传感器 Nd YAG激光加工

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干涉型光纤传感器光正交外差解调技术研究 被引量：5

12

作者 区坚海 徐恺 +6 位作者 周悦 李栋 金晓峰 徐文 王世全 张军 王月兵 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期108-113,共6页

针对干涉型光纤传感器信号传感的原理特点,本文提出了一种光正交外差解调技术。该方法使用可调光纤延时线进行传感光信号延迟的精确调整以实现正交外差解调,从而减少了光电探测器的低频噪声影响。与常规的外差解调技术相比,提出的解调... 针对干涉型光纤传感器信号传感的原理特点,本文提出了一种光正交外差解调技术。该方法使用可调光纤延时线进行传感光信号延迟的精确调整以实现正交外差解调,从而减少了光电探测器的低频噪声影响。与常规的外差解调技术相比,提出的解调结构方案消除了电子移相元件所带来的额外电子噪声与环境温度变换引起的相位漂移。通过压电陶瓷环谐振特性测量实验,表明了提出的基于光正交外差的干涉型光纤传感器解调技术可以有效地进行干涉振动信号的解调,实验取得的最小可探测相移量可达到9.2×10-5rad。 展开更多

关键词 干涉型光纤传感器 光正交 外差解调

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干涉型光纤传感器解调方法改进与研究 被引量：4

13

作者 邱立忠 曹家年 刘海亮 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2011年第8期28-30,共3页

通过分析光纤干涉仪输出信号成分和理论推导,提出了干涉型光纤传感器相位生成载波(PGC)调制解调技术的改进方案,通过实验仿真得出,新方案不需要AGC模块就可以消除干涉仪输出光功率漂移对解调结果的影响,而且系统的最低采样频率减低了约... 通过分析光纤干涉仪输出信号成分和理论推导,提出了干涉型光纤传感器相位生成载波(PGC)调制解调技术的改进方案,通过实验仿真得出,新方案不需要AGC模块就可以消除干涉仪输出光功率漂移对解调结果的影响,而且系统的最低采样频率减低了约1/3。 展开更多

关键词 干涉型光纤传感器 相位生成载波 采样频率 数据处理

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新型波长解调技术在干涉型光纤传感器输出解调中的应用 被引量：5

14

作者 陈宸 李仙丽 丁晖 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期2948-2953,共6页

提出了一种改进型边缘滤波波长解调技术,解决干涉型或谐振型光纤传感器输出的干涉谱波长的快速解调问题。该波长解调技术基于啁啾光栅和长周期光栅的光谱特点,以啁啾光栅作为矩形滤波器,提取传感器输出干涉谱的一个干涉峰;以长周期作为... 提出了一种改进型边缘滤波波长解调技术,解决干涉型或谐振型光纤传感器输出的干涉谱波长的快速解调问题。该波长解调技术基于啁啾光栅和长周期光栅的光谱特点,以啁啾光栅作为矩形滤波器,提取传感器输出干涉谱的一个干涉峰;以长周期作为边缘滤波器,将干涉峰的波长信息转化为光强信息进行检测。该波长解调技术波长解调范围为传感器输出干涉谱的一个自由光谱范围(FSR),解调速度快,克服了当前波长解调技术中存在的测量范围与测量速度难以同时提高的问题,同时还具有系统成本低,体积小,能够灵活多路扩展的特点。详细介绍了解调系统的工作原理以及系统结构,并将其实际应用于一种干涉型光纤电流传感器输出干涉谱的波长解调中。通过实验证明电流传感器工作在工频及脉冲电流(脉冲宽度25μs)情况下,该解调系统对传感器输出干涉谱具有准确、快速的解调效果。该研究对推进干涉或谐振型光纤传感器的实际工程化水平的提高具有重要意义。 展开更多

关键词 波长解调 边缘滤波法 干涉型光纤传感器 啁啾光栅 长周期光栅

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消除干涉型光纤传感器信号衰落的新方法 被引量：1

15

作者 倪明环 王杨 +1 位作者 于彦明 周晓军 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第z1期197-198,共2页

提出一种解决干涉型光纤传感器中随机相位漂移引起的信号衰落的新方法:利用调制信号谐波分量判断工作点从而主动补偿系统相位漂移,实现了系统工作点的稳定。实验表明,该方法可有效抑制传感器信号衰落,获得稳定的输出信号,其偏离正交工... 提出一种解决干涉型光纤传感器中随机相位漂移引起的信号衰落的新方法:利用调制信号谐波分量判断工作点从而主动补偿系统相位漂移,实现了系统工作点的稳定。实验表明,该方法可有效抑制传感器信号衰落,获得稳定的输出信号,其偏离正交工作点的相位可稳定在±3范围内。 展开更多

关键词 干涉型光纤传感器 信号衰落 正交工作点

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基于球形结构和少模光纤的干涉型温度传感器 被引量：2

16

作者 仲怡美 孟昭 +1 位作者 王雪 童峥嵘 《光通信技术》 北大核心 2017年第8期9-12,共4页

提出了一种基于球形结构和少模光纤的传感器。该传感器利用光纤熔接机将单模光纤熔成球形,再将少模光纤熔接在单模光纤和球形结构之间,通过实验可以观察到随着温度的升高,两个谐振波谷的波长分别向长波长方向漂移了1.26nm和1.05nm,且在3... 提出了一种基于球形结构和少模光纤的传感器。该传感器利用光纤熔接机将单模光纤熔成球形,再将少模光纤熔接在单模光纤和球形结构之间,通过实验可以观察到随着温度的升高,两个谐振波谷的波长分别向长波长方向漂移了1.26nm和1.05nm,且在30℃~70℃的温度变化范围内,线性拟合度为0.991和0.998,测出温度灵敏度为0.030nm/℃和0.035nm/℃。 展开更多

关键词 干涉型光纤传感器 球形结构 少模光纤 温度 灵敏特性

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基于Michelson干涉仪的光纤分布式扰动传感器(英文) 被引量：3

17

作者 李勤 王洪波 +2 位作者 李立京 梁生 钟翔 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期205-209,共5页

提出并研究了基于Michelson干涉仪的应用于检测时变扰动的光纤分布式传感器。所提出的光纤传感器由两个Michelson干涉仪和一个光纤延迟环组成。扰动作用在传感光纤上,引起传输光波相位的调制作用,可以通过该传感器进行检测并得到扰动的... 提出并研究了基于Michelson干涉仪的应用于检测时变扰动的光纤分布式传感器。所提出的光纤传感器由两个Michelson干涉仪和一个光纤延迟环组成。扰动作用在传感光纤上,引起传输光波相位的调制作用,可以通过该传感器进行检测并得到扰动的位置信息。通过光电探测器对干涉信号进行接收。对接收到的信号进行隔直,并通过求取峰峰值的方法对隔直后的信号进行预处理。通过希尔伯特变换、相位去包裹和三角函数运算可以提取出预处理信号中包含的相位信息。最后,通过频谱分析和相应的数学运算可以实现扰动的定位。在20 km的监测距离内通过实验验证了传感器的可行性。所提出的光纤传感器具有实时性好、抗偏振性、低成本的独特优势。 展开更多

关键词 光纤分布式扰动传感器 干涉型传感器 Michelson干涉仪

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基于化学腐蚀法制备的光纤微结构传感器 被引量：2

18

作者 上官春梅 何巍 +2 位作者 娄小平 骆飞 祝连庆 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2018年第3期1-5,共5页

利用化学腐蚀法对单模光纤(HI-1060)进行端面微加工处理,制作了一种光纤干涉型传感器。将单模光纤一端放置于40%浓度氢氟酸溶液中腐蚀20 min,腐蚀凹槽深度为45μm,制得的传感器条纹对比度为6 d B,波长间隔14 nm。分别设计不同温度及不... 利用化学腐蚀法对单模光纤(HI-1060)进行端面微加工处理,制作了一种光纤干涉型传感器。将单模光纤一端放置于40%浓度氢氟酸溶液中腐蚀20 min,腐蚀凹槽深度为45μm,制得的传感器条纹对比度为6 d B,波长间隔14 nm。分别设计不同温度及不同折射率的酒精溶液对传感器的温度特性以及折射率特性进行分析研究。实验发现随着温度的增加传感器的谐振波长发生红移,温度灵敏度和线性度为15.3 pm/℃和0.996;随着酒精溶液折射率由1.341 7增加到1.348 3,传感器的谐振波长发生蓝移,折射率灵敏度和线性度为-1 185.7 nm/RIU和0.951。实验结果表明基于化学腐蚀法制作的光纤干涉型传感器对温度以及液体折射率变化均有较高的灵敏度,可用于温度和液体折射率传感测试。 展开更多

关键词 化学腐蚀 氢氟酸 单模光纤 干涉型传感器 温度测量 液体折射率测量

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光纤传感器的研究及应用 被引量：21

19

作者 张森 刘孟华 +1 位作者 王臻 周琦 《光通信研究》 北大核心 2007年第3期62-65,共4页

介绍了光纤传感器与其他传感器相比的优点,还介绍了传感型光纤传感器与传光型光纤传感器的基本原理。同时,文章阐述了强度调制型光纤传感器、干涉型光纤传感器、光纤光栅和光纤声发射传感器的应用。文章最后提出了我国光纤传感技术存在... 介绍了光纤传感器与其他传感器相比的优点,还介绍了传感型光纤传感器与传光型光纤传感器的基本原理。同时,文章阐述了强度调制型光纤传感器、干涉型光纤传感器、光纤光栅和光纤声发射传感器的应用。文章最后提出了我国光纤传感技术存在的问题以及发展方向。 展开更多

关键词 光纤传感技术 干涉型光纤传感器 强度调制型光纤传感器

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毛细管光纤传感器研究进展 被引量：7

20

作者 张小贝 肖海 王廷云 《应用科学学报》 CSCD 北大核心 2017年第4期523-536,共14页

石英毛细管由于在材料方面与光纤具有天然一致性,被广泛应用于各种结构和功能的光纤传感器中.首先给出光纤和毛细管的模式特性和熔接工艺,在此基础上介绍干涉型毛细管光纤传感器的研究进展,包括法布里-珀罗型、多模干涉型、反谐振型3种... 石英毛细管由于在材料方面与光纤具有天然一致性,被广泛应用于各种结构和功能的光纤传感器中.首先给出光纤和毛细管的模式特性和熔接工艺,在此基础上介绍干涉型毛细管光纤传感器的研究进展,包括法布里-珀罗型、多模干涉型、反谐振型3种形式.接着介绍微腔结合的毛细管光纤传感器研究进展,包括多模光纤-微球腔和锥形内壁毛细管微腔.毛细管具有中空结构且其圆柱结构能够支持回音壁模式.最后介绍毛细管光纤传感器的最新研究进展. 展开更多

关键词 毛细管 光纤传感器 干涉型光纤传感器 微腔 光微流

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