基于弱反射光纤光栅的温度传感解调系统

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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 温度传感

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基于物联网和弱反射光栅阵列的地质灾害监测系统设计与应用 被引量：1

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作者 张晓飞 吕中虎 +1 位作者 孟庆佳 王晨辉 《现代电子技术》 北大核心 2025年第1期144-150,共7页

我国是世界上地质灾害类型最多、地质灾害最严重的国家之一,而雨量监测和形变监测在地质灾害监测中发挥着越来越重要的作用,因此确保地质灾害监测系统的长期运行以及在降雨期间的稳定运行尤为重要。文中基于STM32微控制器、LORA模块、4... 我国是世界上地质灾害类型最多、地质灾害最严重的国家之一,而雨量监测和形变监测在地质灾害监测中发挥着越来越重要的作用,因此确保地质灾害监测系统的长期运行以及在降雨期间的稳定运行尤为重要。文中基于STM32微控制器、LORA模块、4G模块设计了一款物联网数据采集控制板,并结合压电式雨量传感器、拉绳位移传感器研制了雨量智能监测仪、裂缝位移智能监测仪;结合物联网数据采集控制板和弱反射光栅阵列传感技术构建了基于物联网的弱反射光栅地质灾害监测系统,实现了对地质灾害体的定时监测和降雨期间的自动监测;最后将雨量智能监测仪、裂缝位移智能监测仪和弱反射光栅地质灾害监测系统应用于桐梓县大河镇新场火车站新场滑坡、崩塌的监测实验中。监测数据表明,弱反射光栅监测系统测得传感光缆41#弱反射光栅传感段的位移变化达5 mm,在其附近的位移监测仪也测到有位移变化,可有效实现对地质灾害的定时监测和降雨期间的自动监测。 展开更多

关键词 弱反射光栅 地质灾害 物联网 雨量监测 位移监测 光纤传感 光栅传感器 滑坡监测

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光纤布拉格光栅反射谱旁瓣的抑制 被引量：8

3

作者 刘伟平 杜戈 +4 位作者 黄君凯 钟雨乐 易清明 廖常俊 刘颂豪 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2001年第3期180-183,共4页

计算分析了光纤布拉格 (Bragg)光栅中折射率变化分布 ,折射率变化直流分量对反射旁瓣 (Sidelobes)的影响 ;采用二次曝光技术 ,用高斯光束和均匀相位模板刻制出反射旁瓣受到有效抑制的光纤布拉格光栅 。

关键词 光纤布拉格光栅 反射旁瓣抑制 反射谱

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一种对偏振敏感的光频域反射光纤布拉格光栅传感系统解调方案 被引量：6

4

作者 段苛苛 时书丽 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1011-1016,共6页

为解决光纤光栅传感系统对横向应变的测量问题,提出了一种基于光频域反射技术的对偏振敏感的准分布式光纤布拉格光栅传感系统解调方案,该方案通过跟踪光纤光栅传感系统的偏振相关损耗为横向应变的测量提供信息。建立了系统的理论模型,... 为解决光纤光栅传感系统对横向应变的测量问题,提出了一种基于光频域反射技术的对偏振敏感的准分布式光纤布拉格光栅传感系统解调方案,该方案通过跟踪光纤光栅传感系统的偏振相关损耗为横向应变的测量提供信息。建立了系统的理论模型,分析了均匀光纤布拉格光栅在准分布式系统中的偏振特性以及偏振敏感的解调系统原理,讨论了该方案在测量横向应变的优越性,以光栅长度和双折射量值作为参数,对传感系统的偏振相关损耗变化规律进行研究。研究结果表明,本文提出的方案可以为在准分布光纤光栅传感系统中根据偏振相关损耗的变化实现对横向应变的准确测量提供理论依据。 展开更多

关键词 光纤布拉格光栅 准分布式传感 光频域反射 偏振相关损耗

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双反射峰光纤布拉格光栅调谐与传感研究 被引量：1

5

作者 董兴法 仲嘉霖 +1 位作者 开桂云 董孝义 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2003年第5期15-16,19,共3页

介绍了一种基于光纤光栅封装技术的双Bragg波长调谐及传感方案。封装光栅使之产生双反射峰,一个峰对应力更敏感,便于应力调谐,另一个则被温度增敏,更适用于温度调谐。应力调谐时采用了特殊机构,使光纤光栅的张应变与压应变连续并有良好... 介绍了一种基于光纤光栅封装技术的双Bragg波长调谐及传感方案。封装光栅使之产生双反射峰,一个峰对应力更敏感,便于应力调谐,另一个则被温度增敏,更适用于温度调谐。应力调谐时采用了特殊机构,使光纤光栅的张应变与压应变连续并有良好的线性关系,独立调谐范围达5.64nm,温度为23℃至60℃时的独立调谐范围达1.48nm。 展开更多

关键词 光纤布拉格光栅 调谐 传感 封装技术 双反射螃

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植入复合绝缘子芯棒内的光纤布拉格光栅热应变和应力应变分析 被引量：11

6

作者 蔡炜 温生 +2 位作者 邓鹤鸣 胡学秋 熊鹏 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期2370-2377,共8页

光纤布拉格光栅以其良好的绝缘性能、微小的体积以及抗电磁干扰的优势,成为复合绝缘子运行状况监测的重要手段。为了弄清光纤复合绝缘子内布拉格光栅应变情况,利用有限元法分析了植入复合绝缘子芯棒内的光纤布拉格光栅热应变和应力应变... 光纤布拉格光栅以其良好的绝缘性能、微小的体积以及抗电磁干扰的优势,成为复合绝缘子运行状况监测的重要手段。为了弄清光纤复合绝缘子内布拉格光栅应变情况,利用有限元法分析了植入复合绝缘子芯棒内的光纤布拉格光栅热应变和应力应变,得出了在复合绝缘子自身结构应力及温度变化导致的热应力综合作用下,光栅的中心波长以及反射光谱与芯棒结构及材料参数之间的关系,得出了光栅应变灵敏度系数与基体材料的结构参数之间的关系;并根据热应变情况计算出在金具压接区部位的光栅温度灵敏度系数,利用绝缘子典型部位温度变化模拟分析了光纤光栅的反射谱变化。这些研究为光纤复合绝缘子的应用推广提供了理论支持。 展开更多

关键词 光纤布拉格光栅(FBG) 复合绝缘子 芯棒 热应变 应力应变 反射光谱

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取样光纤布拉格光栅的特性分析 被引量：9

7

作者 王燕 叶志清 《江西师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2002年第2期174-177,共4页

应用传输矩阵法对取样光纤布拉格光栅的传输特性进行了理论分析 .随着取样光栅各参数的变化 ,得出均匀取样光栅、变迹取样光栅、啁啾取样光栅的反射光谱特性 .经数值计算知道 ,通过改变光栅长度、折射率调制幅度、变迹、啁啾等均可影响... 应用传输矩阵法对取样光纤布拉格光栅的传输特性进行了理论分析 .随着取样光栅各参数的变化 ,得出均匀取样光栅、变迹取样光栅、啁啾取样光栅的反射光谱特性 .经数值计算知道 ,通过改变光栅长度、折射率调制幅度、变迹、啁啾等均可影响反射谱的峰值及带宽 。 展开更多

关键词 特性分析 取样光纤布拉格光栅 传输矩阵法 反射谱 变迹 啁啾 传输特性 光栅长度

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测量炸药旁侧爆轰波速度的啁啾光纤布拉格光栅传感器技术 被引量：2

8

作者 邓向阳 刘寿先 +3 位作者 彭其先 李泽仁 陈光华 蒙建华 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期191-196,共6页

提出了一种适用于啁啾光纤布拉格光栅CFBG(chirped fiber Bragg grating)传感器测量爆轰波速度的实验公式,该公式考虑了ASE(amplified spontaneous emission)光源的光谱、CFBG的平坦度对测量的影响;研究了CFBG的反射谱线宽与长度的理论... 提出了一种适用于啁啾光纤布拉格光栅CFBG(chirped fiber Bragg grating)传感器测量爆轰波速度的实验公式,该公式考虑了ASE(amplified spontaneous emission)光源的光谱、CFBG的平坦度对测量的影响;研究了CFBG的反射谱线宽与长度的理论关系,并设计了测量CFBG反射谱线宽的实验装置,从而可计算出CFBG长度。搭建了测量CFBG传感器系统常数的实验装置,并利用实验数据拟合了系统常数;用CFBG传感器测量了RDX/TNT(60/40)的旁侧爆轰波速度,与其爆速有3.4%的差异。 展开更多

关键词 爆炸力学 啁啾光纤布拉格光栅传感器 反射谱 爆轰波速度 ASE光源

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布拉格光纤光栅传感器的温度响应研究 被引量：5

9

作者 彭伟斌 吴德隆 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2003年第3期38-41,共4页

在非均匀温度分布的作用下 ,布拉格光纤光栅的主要参数有效折射率和光栅周期都会发生非均匀的变化。同均匀温度分布相比 ,光纤光栅的反射光谱结构会发生变化。在光波导模耦合理论的基础上 ,建立了布拉格光纤光栅在非均匀温度场下反射谱... 在非均匀温度分布的作用下 ,布拉格光纤光栅的主要参数有效折射率和光栅周期都会发生非均匀的变化。同均匀温度分布相比 ,光纤光栅的反射光谱结构会发生变化。在光波导模耦合理论的基础上 ,建立了布拉格光纤光栅在非均匀温度场下反射谱的分析数学模型 ,利用龙格 -库塔法对其进行数值求解。给出了几种典型温度分布下的布拉格光纤光栅反射谱 。 展开更多

关键词 布拉格光纤光栅 温度 反射光谱

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基于相位掩模板的常规光纤制备弱反射光栅 被引量：2

10

作者 顾宏灿 姚高飞 +1 位作者 黄俊斌 丁朋 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期149-154,共6页

为了探索采用常规单模光纤制备弱反射光纤光栅的可行性,以降低材料成本和传输损耗,基于相位掩模板法,在常规单模光纤上刻制弱反射光纤布喇格光栅(WFBG),并进行了实验验证。建立相位掩模板刻栅系统光场统一方程,分析光场分布对光纤布喇... 为了探索采用常规单模光纤制备弱反射光纤光栅的可行性,以降低材料成本和传输损耗,基于相位掩模板法,在常规单模光纤上刻制弱反射光纤布喇格光栅(WFBG),并进行了实验验证。建立相位掩模板刻栅系统光场统一方程,分析光场分布对光纤布喇格光栅(FBG)中心波长和反射率的影响;采用传输矩阵法分析相位掩模板长度、平均折射率变化对FBG反射率和3dB带宽的影响,为WFBG刻制提供理论依据。采用248nm紫外准分子激光器在常规单模光纤上刻制WFBG,分析相位掩模板长度、曝光能量、曝光频率,曝光次数对WFBG中心波长、反射率和3dB带宽的影响,制备出反射率和3dB带宽分别约为0.0016,0.10nm和0.00006,0.34nm两种窄宽的WFBG。结果表明,基于相位掩模板法由紫外准分子激光对常规单模光纤多脉冲曝光,能够稳定刻制WFBG。该研究对WFBG制备的材料选型提供了参考。 展开更多

关键词 光纤光学 弱反射光纤布喇格光栅 相位掩模板 单模光纤 衍射光场

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双光纤布拉格光栅波长锁定器的设计与制备

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作者 武斌 李毅 +1 位作者 胡双双 蒋群杰 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第z1期644-647,共4页

运用耦合模理论推导了双光纤布拉格光栅的透射率和反射率的解析表达式,利用相关表达式计算和分析了双光纤布拉格光栅的反射特性,并与单光纤布拉格光栅作了比较。讨论了双光纤布拉格光栅反射特性与光栅间距、光栅长度和折射率微扰最大值... 运用耦合模理论推导了双光纤布拉格光栅的透射率和反射率的解析表达式,利用相关表达式计算和分析了双光纤布拉格光栅的反射特性,并与单光纤布拉格光栅作了比较。讨论了双光纤布拉格光栅反射特性与光栅间距、光栅长度和折射率微扰最大值之间的关系,为双光纤布拉格光栅波长锁定器的设计与制备提供了理论依据。最终获得双光纤布拉格光栅的结构和特性参数,并与实测的数据进行比较,结果表明两者较为一致。 展开更多

关键词 双光纤布拉格光栅 耦合模理论 反射特性 波长锁定器

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弱反射光纤光栅水听器拖曳线列阵 被引量：3

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作者 丁朋 黄俊斌 +3 位作者 庞彦东 周次明 顾宏灿 唐劲松 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期46-58,共13页

提出一种细尺寸、大孔径、高增益的弱反射光纤光栅水听器拖曳线列阵。根据匹配干涉方法选用反射率一致、中心波长相同以及3 dB带宽较宽的弱反射光纤光栅阵列;根据水声传感原理确定弱反射光纤光栅阵列的栅距以应用于5~10 Hz甚低频水声信... 提出一种细尺寸、大孔径、高增益的弱反射光纤光栅水听器拖曳线列阵。根据匹配干涉方法选用反射率一致、中心波长相同以及3 dB带宽较宽的弱反射光纤光栅阵列;根据水声传感原理确定弱反射光纤光栅阵列的栅距以应用于5~10 Hz甚低频水声信号探测。采用光纤涂覆机对弱反射光纤光栅阵列二次涂覆,阵列中心波长整体一致漂移,栅距基本不变。采用扎纱机和护套机在二次涂覆弱反射光纤光栅阵列外铺设凯夫拉纤维和聚氨酯保护套形成水听器拖曳线列阵。测试拖曳线列阵水听器单元的声压-相位灵敏度在1 rad/μPa条件下分别为−136.97 dB@5 Hz、−139.64 dB@7.5 Hz、−139.36 dB@10 Hz;分析流噪声引起的水听器自噪声功率谱,拖速为8 m/s、频段为1~100 Hz的谱值在45~95 dB(1μPa2/Hz)范围内。实验和分析结果表明,所提出的弱反射光纤光栅水听器拖曳线列阵甚低频段灵敏度高、流噪声低,有望增强无人航行器的甚低频水声信号探测功能。 展开更多

关键词 光纤布拉格光栅 弱反射 水听器 拖曳线列阵

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取样光纤布拉格光栅特性的研究 被引量：1

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作者 肖永良 秦子雄 +1 位作者 曾庆科 韦芙芽 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期49-51,69,共4页

用传输矩阵法从理论上计算了取样光纤布拉格光栅的反射谱特性。这种方法将光栅视为多层均匀薄膜的叠加,利用每一层的传输矩阵相乘获得了光栅的反射谱特性。研究表明,随着光栅长度的增加和采样率、折射率调制深度的减少,反射峰的均匀性... 用传输矩阵法从理论上计算了取样光纤布拉格光栅的反射谱特性。这种方法将光栅视为多层均匀薄膜的叠加,利用每一层的传输矩阵相乘获得了光栅的反射谱特性。研究表明,随着光栅长度的增加和采样率、折射率调制深度的减少,反射峰的均匀性得到了改善,旁瓣的反射率变小,带宽明显变窄,而反射峰间隔保持不变。反射峰的间隔由光栅周期决定,与采样率无关,而某些文献则要求采样率小于10%。这与频谱分析所得结论相吻合。 展开更多

关键词 光纤光栅 取样光纤布拉格光栅 反射谱 传输矩阵

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基于无芯光纤与光栅级联的反射式大量程高分辨力海水温度传感器 被引量：3

14

作者 赵勇 赵健 +1 位作者 吕日清 林子婷 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期178-185,共8页

针对海洋环境探测中海水温度的大量程高分辨力测量需求,本文提出并验证了一种基于无芯光纤(NCF)与光纤布拉格光栅(FBG)级联的反射式传感器。传感器的制作过程包括将刻有FBG的单模光纤与带有涂覆层的NCF熔接,之后在NCF的端面上镀金膜形... 针对海洋环境探测中海水温度的大量程高分辨力测量需求,本文提出并验证了一种基于无芯光纤(NCF)与光纤布拉格光栅(FBG)级联的反射式传感器。传感器的制作过程包括将刻有FBG的单模光纤与带有涂覆层的NCF熔接,之后在NCF的端面上镀金膜形成反射镜,最后将光纤结构封装于毛细管中。其中,无涂覆层的NCF是多模波导,而有涂覆层的NCF可以看作反谐振反射波导,理论分析可知多模干涉和反谐振效应叠加得到输出光谱。由于聚合物涂覆层的热光系数较高,干涉波长的位置随着温度变化发生明显偏移。根据FBG中心波长和干涉波长所在位置,通过对应的拟合曲线可以计算出准确的温度值。实验结果表明,在-6℃~54℃温度范围内,最小可探测温度分辨力为0.0001℃。该反射式光纤传感器具有加工方便、结构紧凑、灵敏度高等优点,在大范围高分辨力海水温度测量中具有很大的应用潜力。 展开更多

关键词 无芯光纤 布拉格光栅 多模干涉 反谐振 反射式 温度测量

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高阶模滤除法抑制蓝宝石光纤光栅反射谱带宽 被引量：2

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作者 王艳红 王高 郝晓剑 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第11期3075-3078,共4页

蓝宝石光纤布拉格光栅在超高温恶劣环境下参数测试领域具有广泛的应用前景。但由于蓝宝石光纤本身的特性,不能支持单模传播,其反射谱带宽较宽,对测量精度造成了影响。利用光纤弯曲滤除高阶模的方法,使蓝宝石光纤实现基模传输。针对目前... 蓝宝石光纤布拉格光栅在超高温恶劣环境下参数测试领域具有广泛的应用前景。但由于蓝宝石光纤本身的特性,不能支持单模传播,其反射谱带宽较宽,对测量精度造成了影响。利用光纤弯曲滤除高阶模的方法,使蓝宝石光纤实现基模传输。针对目前商用的150μm芯径蓝宝石光纤,基于耦合模理论,通过一系列数值计算,得出了能够满足基模传输且不损耗基模能量的弯曲半径,并得出了弯曲半径与布拉格中心波长的漂移特性。通过数值计算和优化设计,在一定弯曲半径下,反射谱带宽可减小到3 nm。这一结果大大提高了蓝宝石光纤布拉格光栅传感器的测量灵敏度,为蓝宝石光纤光栅在高精度、超高温测试场合的使用提供了方法和理论依据。 展开更多

关键词 蓝宝石光纤布拉格光栅 耦合模理论 高阶模 反射谱 弯曲损耗

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Talbot干涉仪反射镜转角误差对光纤光栅写入的影响

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作者 江俊峰 刘铁根 +3 位作者 张以谟 孙杰 李川 丁胜 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期28-32,共5页

为了高效地制作光纤光栅,分析了Talbot干涉仪.基于电磁理论,考虑准分子激光器空间相干性和时间相干性的影响,同时将反射镜转角作为模型的关键参数,建立了一个Talbot干涉仪干涉场计算模型,该模型能给出Talbot干涉仪干涉场的真实强度分布... 为了高效地制作光纤光栅,分析了Talbot干涉仪.基于电磁理论,考虑准分子激光器空间相干性和时间相干性的影响,同时将反射镜转角作为模型的关键参数,建立了一个Talbot干涉仪干涉场计算模型,该模型能给出Talbot干涉仪干涉场的真实强度分布情况.又利用该模型讨论了Talbot干涉仪两反射镜转角误差对光纤光栅写入的影响.计算结果表明,两反射镜转角误差对Tal bot干涉仪的远场干涉的对比度影响很大.因此,在制作光纤光栅时,应尽量保证Talbot干涉仪反射镜转角的准确性. 展开更多

关键词 Talbot干涉仪 反射镜 转角误差 布拉格光纤光栅 光学写人

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新型分布式布喇格光纤光栅传感系统的研究 被引量：18

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作者 张燕君 娄俊波 +2 位作者 康瑞雪 苏玉玲 韦波 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期88-94,共7页

提出了一种新型分布式布喇格光纤光栅(FBG)传感系统。为了满足一个大型工程同时监测上百个不同位置的要求,将这一百个点分成若干组,每组构成一个小区域,每个小区域由四个波长相同的光栅组成,这样就满足了在一条光纤上刻一百个光栅的要... 提出了一种新型分布式布喇格光纤光栅(FBG)传感系统。为了满足一个大型工程同时监测上百个不同位置的要求,将这一百个点分成若干组,每组构成一个小区域,每个小区域由四个波长相同的光栅组成,这样就满足了在一条光纤上刻一百个光栅的要求。当某点温度发生变化时,该区域的最高温度可测得;若此最高温度超过警戒温度,则系统发出报警信号,进而对这个小区域进行整体降温处理。在理论分析的基础上,对多组不同波长的光纤光栅进行了温控对比实验,在10～110℃的温度范围内,FBG的中心波长随温度变化呈良好的线性,线性度达到99.6%以上。实验表明该系统具有精度高、适用于分布式多点测量的特点。 展开更多

关键词 布拉格光纤光栅 波长解调 动态漂移 反射光强 中心波长

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基于大规模光栅阵列光纤的分布式传感技术及应用综述 被引量：19

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作者 桂鑫 李政颖 +2 位作者 王洪海 王立新 郭会勇 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期747-776,共30页

光纤布拉格光栅传感技术因其具有高灵敏度、抗电磁干扰、体积小及易复用等特性而广泛应用于恶劣环境的温度、应变及振动等物理量检测。基于在线光纤拉丝塔的大规模光栅阵列光纤制备方法的实现,突破了传统光纤光栅分布式传感技术受限于... 光纤布拉格光栅传感技术因其具有高灵敏度、抗电磁干扰、体积小及易复用等特性而广泛应用于恶劣环境的温度、应变及振动等物理量检测。基于在线光纤拉丝塔的大规模光栅阵列光纤制备方法的实现,突破了传统光纤光栅分布式传感技术受限于机械强度和制备工艺复杂的限制,大大拓展了其在分布式传感领域的应用。本文系统地介绍了大规模光栅阵列光纤的制备、分布式解调方法与应用进展,从大规模光栅阵列光纤的在线制备技术,以及基于该阵列光纤的分布式传感解调技术,包括准静态波长解调技术、高速波长解调技术以及增强型动态相位解调技术等,特别关注解调速度、空间分辨率、复用容量等关键技术及传感性能。同时还介绍了基于大规模光栅阵列光纤的应用包括温度、应变分布式的准静态应用领域,以及振动分布式的相位动态应用领域等,包括大型建筑、机械、航空航天、石油化工等诸多领域的安全监测、故障诊断等工程应用方面。 展开更多

关键词 光纤布拉格光栅 光纤分布式传感 光时域反射技术 光频域反射技术

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耐高温光纤Bragg光栅的响应特性研究 被引量：12

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作者 乔学光 李婷 +3 位作者 王宏亮 贾振安 刘钦朋 王向宇 《应用光学》 CAS CSCD 2007年第2期209-211,共3页

以耐高温光纤光栅和普通的光纤光栅为实验研究对象,研究了其高温特性。普通的FBG,当温度超过300℃以上,光纤光栅已变黑变脆,虽然有传感特性,但已不能在实际中应用;通过对耐高温光栅裸栅进行300℃以上的高温实验,发现耐高温FBG处于20℃-... 以耐高温光纤光栅和普通的光纤光栅为实验研究对象,研究了其高温特性。普通的FBG,当温度超过300℃以上,光纤光栅已变黑变脆,虽然有传感特性,但已不能在实际中应用;通过对耐高温光栅裸栅进行300℃以上的高温实验,发现耐高温FBG处于20℃-350℃之间时反射波长与温度之间有着良好的线性关系,且光栅性能良好,没有出现被碳化现象,灵敏度为0.01 nm/M Pa;随着温度进一步升高,FBG反射波长与温度开始呈现非线性关系。实验结果表明,耐高温光栅适合于高温油气井下应用。 展开更多

关键词 光纤布拉格光栅(FBG) 反射波长 高温特性 温度灵敏度系数

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光纤光栅与受激布里渊信号的耦合特性 被引量：6

20

作者 孙宝臣 侯跃敏 +1 位作者 李峰 李剑芝 《中国光学》 EI CAS CSCD 2017年第4期484-490,共7页

近年来,光纤布拉格光栅传感器与全分布式光纤传感器的融合技术受到了广泛关注,然而光纤布拉格光栅与布里渊信号之间的耦合特性鲜有报道。本文研究了光栅类型、波长、反射率及光纤的光致折射率对受激布里渊信号的影响规律,并探讨了空间... 近年来,光纤布拉格光栅传感器与全分布式光纤传感器的融合技术受到了广泛关注,然而光纤布拉格光栅与布里渊信号之间的耦合特性鲜有报道。本文研究了光栅类型、波长、反射率及光纤的光致折射率对受激布里渊信号的影响规律,并探讨了空间分辨率对光纤布拉格光栅定位功能的影响。实验结果表明,在布里渊光时域分析系统中,光纤布拉格光栅处有尖锐的反射峰,而啁啾光栅、长周期光栅及光致折射率变化的光纤处均未出现尖锐的反射峰;光纤布拉格光栅反射率与受激布里渊散射功率谱无关;当光纤布拉格光栅的波长接近1 550 nm时,对受激布里渊频移测量的影响最大;在8 m的长度范围内,光纤布拉格光栅的定位误差约为4 cm,并且与空间分辨率无关。 展开更多

关键词 光纤布拉格光栅 受激布里渊信号 耦合规律 反射谱

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