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光纤法布里—珀罗传感技术及其工程应用
被引量:
3
1
作者
张驰
严珺凡
+1 位作者
施斌
王兴
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2014年第7期9-12,16,共5页
基于法布里—珀罗(F-P)干涉式原理的光纤应变传感器是近年来发展十分迅速的光纤传感器之一。综合目前已有的研发成果,介绍了光纤法布里—珀罗干涉仪(FFPI)的工作原理,包括本征型光纤法布里—珀罗干涉仪(IFPI)和非本征型法布里—珀罗干涉...
基于法布里—珀罗(F-P)干涉式原理的光纤应变传感器是近年来发展十分迅速的光纤传感器之一。综合目前已有的研发成果,介绍了光纤法布里—珀罗干涉仪(FFPI)的工作原理,包括本征型光纤法布里—珀罗干涉仪(IFPI)和非本征型法布里—珀罗干涉仪(EFPI)及其它基于FFPI原理的应变传感器,FFPI干涉腔腔长解调算法,应变式FFPI传感器类型,FFPI传感技术在结构应变监测中的应用,以及其相关问题与发展方向。
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关键词
光纤
法布里
—珀
罗
传感技术
光纤
法布里—珀罗干涉仪
工程结构
应变
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职称材料
基于法布里—珀罗腔游标式级联可调谐滤波器的研究
被引量:
2
2
作者
符运良
金国良
袁一方
《激光杂志》
CAS
CSCD
北大核心
2003年第5期18-20,共3页
设计了一种基于LiNbO3衬底的法布里—珀罗腔游标式级联电光可调谐滤波器 ,利用多光束干涉原理对单个滤波器的电压频率响应特性进行了分析模拟 ,对由两个滤波器级联实现的多个波长的动态滤波进行了分析 ,结果的性能满足波分复用信号的滤...
设计了一种基于LiNbO3衬底的法布里—珀罗腔游标式级联电光可调谐滤波器 ,利用多光束干涉原理对单个滤波器的电压频率响应特性进行了分析模拟 ,对由两个滤波器级联实现的多个波长的动态滤波进行了分析 ,结果的性能满足波分复用信号的滤波要求。
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关键词
法布里—珀罗干涉仪
可调谐滤波器
谐振频率
波分复用
光纤通信
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职称材料
基于游标效应的级联法布里-珀罗传感器温度特性(英文)
被引量:
5
3
作者
侯乐义
毛邦宁
+3 位作者
王剑锋
徐贲
沈常宇
赵春柳
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第9期58-66,共9页
理论和实验研究了基于游标效应的级联法布里—珀罗干涉型传感器的温度特性,该传感器是将一段空芯光纤熔接在两段单模光纤之间制作而成的,其中空芯光纤的长度与末端单模光纤的长度相近.仿真结果表明:当温度升高时,传感器的一些反射光谱...
理论和实验研究了基于游标效应的级联法布里—珀罗干涉型传感器的温度特性,该传感器是将一段空芯光纤熔接在两段单模光纤之间制作而成的,其中空芯光纤的长度与末端单模光纤的长度相近.仿真结果表明:当温度升高时,传感器的一些反射光谱向长波方向漂移,而另一些反射光谱向短波方向漂移.分析结果可知,光谱的移动方向和级联的两个法布里-珀罗干涉仪的自由光谱范围的差值有直接关系,在温度升高的情况下,自由光谱范围差值的正、负决定了传感器的光谱是向长波还是向短波方向漂移.此外,自由光谱范围差值的大小对传感器灵敏度的高低起决定性作用,其绝对值越小对应的传感器的灵敏度越高.实验制作了两个温度传感器,其自由光谱范围之差分别为0.055nm、-0.456nm,对应的温度灵敏度为163.8pm/℃、-75pm/℃,实验结果与仿真结果一致.通过调整空芯光纤和末端单模光纤的长度可进一步提高灵敏度,从而实现低成本、结构紧凑、高灵敏度的温度传感.
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关键词
级联
法布里—珀罗干涉仪
游标效应
自由光谱范围
温度灵敏度
光谱漂移
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职称材料
痕量乙炔气体光热干涉多谐波信号联合检测技术
被引量:
1
4
作者
潘兴亚
汪超
+2 位作者
邵建伟
周阳
乔锐勋
《高压电器》
北大核心
2025年第1期112-120,共9页
乙炔作为油浸式变压器故障诊断的主要特征气体,其在变压器油中的溶解浓度能够反映变压器的绝缘状态,光热光谱气体检测技术是可用于电气设备在线监测的新方法。文中在光热干涉原理的基础上,提出了基于2+4次谐波联合分析、2+4+6次谐波联...
乙炔作为油浸式变压器故障诊断的主要特征气体,其在变压器油中的溶解浓度能够反映变压器的绝缘状态,光热光谱气体检测技术是可用于电气设备在线监测的新方法。文中在光热干涉原理的基础上,提出了基于2+4次谐波联合分析、2+4+6次谐波联合分析的多谐波痕量乙炔气体检测方法,对不同谐波检测方法的调制深度进行了优化,并基于空芯光纤构建的法布里—珀罗干涉仪进行实验验证。相比于单2次谐波分析法,多谐波在0.5 h内的联合信号波动幅度低于1%,线性拟合优度R2均高于0.999,且2+4次谐波联合分析法与单2次谐波分析法的检测极限均约为125 ppb(1 ppb=1×10^(-9))。结果表明多谐波信号联合分析用于痕量乙炔气体检测有助于提高检测稳定性和线性度。
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关键词
油浸式变压器
光热
干涉
法布里—珀罗干涉仪
多谐波联合分析
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职称材料
一种基于聚苯硫醚薄膜的高灵敏度光纤声波传感器
被引量:
1
5
作者
刘理
徐来
+2 位作者
毛莉莉
劳泽锋
曾伟
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2022年第12期19-21,25,共4页
提出了一种基于聚苯硫醚(PPS)薄膜的高灵敏度光纤声波传感器,利用PPS薄膜和光纤端面构建法布里—珀罗(F-P)腔,通过PPS薄膜受压形变调制F-P腔长,实现高效声光换能。传感PPS薄膜形变灵敏度可达66.11 nm/Pa。采用功率解调方法,实现了50 Hz~...
提出了一种基于聚苯硫醚(PPS)薄膜的高灵敏度光纤声波传感器,利用PPS薄膜和光纤端面构建法布里—珀罗(F-P)腔,通过PPS薄膜受压形变调制F-P腔长,实现高效声光换能。传感PPS薄膜形变灵敏度可达66.11 nm/Pa。采用功率解调方法,实现了50 Hz~20 kHz频率范围内声波探测,灵敏度高达549.8 mV/Pa,信噪比达57 dB,最小可探测声压为28 dB。
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关键词
光纤传感
法布里—珀罗干涉仪
声波传感器
复合薄膜
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职称材料
飞秒激光制备的高灵敏度气压探针传感器
被引量:
2
6
作者
郭小珊
王解
+3 位作者
叶文豪
江超
孙四梅
刘昌宁
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第11期1498-1505,共8页
提出并实验验证了一款基于法布里—珀罗干涉仪(FPI)的气压探针传感器。首先将毛细石英管与单模光纤拼接,然后利用飞秒激光将毛细石英管精确切割到极短长度,最后在毛细石英管的端面涂覆聚乙烯醇(PVA)薄膜构成气压传感探针。传感头总长度...
提出并实验验证了一款基于法布里—珀罗干涉仪(FPI)的气压探针传感器。首先将毛细石英管与单模光纤拼接,然后利用飞秒激光将毛细石英管精确切割到极短长度,最后在毛细石英管的端面涂覆聚乙烯醇(PVA)薄膜构成气压传感探针。传感头总长度仅为50μm,可以在有限的空间和恶劣的环境中灵活使用。实验结果表明解调传感器反射谱波长漂移量实现了环境气压测量,气压灵敏度达到-4.457 nm/MPa,线性度为99.52%,气压测量范围0~0.5 MPa。在低温时传感器对温度有一定的依赖性;在高温时传感器对温度不敏感,可以忽略温度对气压测量的串扰。该传感器结构紧凑、灵敏度高、结构重复性好、温度串扰小,在工程实际中具有一定的应用前景。
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关键词
光纤气压传感器
法布里—珀罗干涉仪
飞秒激光微加工
聚乙烯醇
毛细石英管
气压
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职称材料
基于AR结构与FPI级联的游标效应增敏温度传感器
7
作者
孙远
周大海
刘理
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2023年第4期23-26,共4页
提出并实验验证了一种基于游标效应的超灵敏温度传感器,传感器由带有二氧化硅(SiO2)毛细管和空气腔的级联结构组成。毛细管可引起反谐振(AR)效应,空气腔具有法布里—珀罗干涉仪(FPI)的作用。利用FPI进行传感,毛细管作为混合级联传感器...
提出并实验验证了一种基于游标效应的超灵敏温度传感器,传感器由带有二氧化硅(SiO2)毛细管和空气腔的级联结构组成。毛细管可引起反谐振(AR)效应,空气腔具有法布里—珀罗干涉仪(FPI)的作用。利用FPI进行传感,毛细管作为混合级联传感器的参考干涉仪。实验结果表明:所提出的级联传感器的温度灵敏度显著提高,从0.477 nm/℃提高到2.43 nm/℃,与单一FPI相比,放大系数高达5.06。该传感器具有结构简单、性能稳定等优点。此外,基于AR效应的游标效应研究鲜有报道。
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关键词
法布里—珀罗干涉仪
反谐振效应
游标效应
温度传感器
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职称材料
题名
光纤法布里—珀罗传感技术及其工程应用
被引量:
3
1
作者
张驰
严珺凡
施斌
王兴
机构
南京大学地球科学与工程学院
出处
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2014年第7期9-12,16,共5页
基金
国家重点基础研究发展计划("973"计划)资助项目(3011CB710605)
国家科技支撑计划资助项目(2012BAK10B05)
文摘
基于法布里—珀罗(F-P)干涉式原理的光纤应变传感器是近年来发展十分迅速的光纤传感器之一。综合目前已有的研发成果,介绍了光纤法布里—珀罗干涉仪(FFPI)的工作原理,包括本征型光纤法布里—珀罗干涉仪(IFPI)和非本征型法布里—珀罗干涉仪(EFPI)及其它基于FFPI原理的应变传感器,FFPI干涉腔腔长解调算法,应变式FFPI传感器类型,FFPI传感技术在结构应变监测中的应用,以及其相关问题与发展方向。
关键词
光纤
法布里
—珀
罗
传感技术
光纤
法布里—珀罗干涉仪
工程结构
应变
Keywords
fiber F-P sensing technology
FFPI
engineering structure
strain
分类号
TP212.9 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于法布里—珀罗腔游标式级联可调谐滤波器的研究
被引量:
2
2
作者
符运良
金国良
袁一方
机构
上海理工大学光学与电子信息工程学院
上海交通大学应用物理系
出处
《激光杂志》
CAS
CSCD
北大核心
2003年第5期18-20,共3页
基金
上海市科学技术发展基金 (B -0 8)资助
文摘
设计了一种基于LiNbO3衬底的法布里—珀罗腔游标式级联电光可调谐滤波器 ,利用多光束干涉原理对单个滤波器的电压频率响应特性进行了分析模拟 ,对由两个滤波器级联实现的多个波长的动态滤波进行了分析 ,结果的性能满足波分复用信号的滤波要求。
关键词
法布里—珀罗干涉仪
可调谐滤波器
谐振频率
波分复用
光纤通信
Keywords
Fabry-Perot interferometer,tunable filter,harmonic frequency,wavelength-division multiplexing
分类号
TN929.11 [电子电信—通信与信息系统]
TN713 [电子电信—电路与系统]
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职称材料
题名
基于游标效应的级联法布里-珀罗传感器温度特性(英文)
被引量:
5
3
作者
侯乐义
毛邦宁
王剑锋
徐贲
沈常宇
赵春柳
机构
中国计量大学光学与电子科技学院
出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第9期58-66,共9页
基金
The National Key Research and Development Program of China(No.2017YFC0805905)
文摘
理论和实验研究了基于游标效应的级联法布里—珀罗干涉型传感器的温度特性,该传感器是将一段空芯光纤熔接在两段单模光纤之间制作而成的,其中空芯光纤的长度与末端单模光纤的长度相近.仿真结果表明:当温度升高时,传感器的一些反射光谱向长波方向漂移,而另一些反射光谱向短波方向漂移.分析结果可知,光谱的移动方向和级联的两个法布里-珀罗干涉仪的自由光谱范围的差值有直接关系,在温度升高的情况下,自由光谱范围差值的正、负决定了传感器的光谱是向长波还是向短波方向漂移.此外,自由光谱范围差值的大小对传感器灵敏度的高低起决定性作用,其绝对值越小对应的传感器的灵敏度越高.实验制作了两个温度传感器,其自由光谱范围之差分别为0.055nm、-0.456nm,对应的温度灵敏度为163.8pm/℃、-75pm/℃,实验结果与仿真结果一致.通过调整空芯光纤和末端单模光纤的长度可进一步提高灵敏度,从而实现低成本、结构紧凑、高灵敏度的温度传感.
关键词
级联
法布里—珀罗干涉仪
游标效应
自由光谱范围
温度灵敏度
光谱漂移
Keywords
Cascaded Fabry-Perot interferometers
Vernier effect
Free spectrum range
Temperature sensitivity
Spectrum shift
分类号
TH741 [机械工程—光学工程]
S951.41 [农业科学—水产养殖]
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职称材料
题名
痕量乙炔气体光热干涉多谐波信号联合检测技术
被引量:
1
4
作者
潘兴亚
汪超
邵建伟
周阳
乔锐勋
机构
武汉大学电气与自动化学院
出处
《高压电器》
北大核心
2025年第1期112-120,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(61827820,62075170)。
文摘
乙炔作为油浸式变压器故障诊断的主要特征气体,其在变压器油中的溶解浓度能够反映变压器的绝缘状态,光热光谱气体检测技术是可用于电气设备在线监测的新方法。文中在光热干涉原理的基础上,提出了基于2+4次谐波联合分析、2+4+6次谐波联合分析的多谐波痕量乙炔气体检测方法,对不同谐波检测方法的调制深度进行了优化,并基于空芯光纤构建的法布里—珀罗干涉仪进行实验验证。相比于单2次谐波分析法,多谐波在0.5 h内的联合信号波动幅度低于1%,线性拟合优度R2均高于0.999,且2+4次谐波联合分析法与单2次谐波分析法的检测极限均约为125 ppb(1 ppb=1×10^(-9))。结果表明多谐波信号联合分析用于痕量乙炔气体检测有助于提高检测稳定性和线性度。
关键词
油浸式变压器
光热
干涉
法布里—珀罗干涉仪
多谐波联合分析
Keywords
oil⁃immersed transformer
photothermal interference
Fabry⁃Perot interferometer
multi⁃harmonic joint analysis
分类号
TM411 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
一种基于聚苯硫醚薄膜的高灵敏度光纤声波传感器
被引量:
1
5
作者
刘理
徐来
毛莉莉
劳泽锋
曾伟
机构
华中科技大学光学与电子信息学院
江苏永鼎股份有限公司
九江学院电子信息工程学院
出处
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2022年第12期19-21,25,共4页
基金
江西省自然科学基金资助项目(20202BABL201024)
江西省教育厅科技项目(GJJ190932)。
文摘
提出了一种基于聚苯硫醚(PPS)薄膜的高灵敏度光纤声波传感器,利用PPS薄膜和光纤端面构建法布里—珀罗(F-P)腔,通过PPS薄膜受压形变调制F-P腔长,实现高效声光换能。传感PPS薄膜形变灵敏度可达66.11 nm/Pa。采用功率解调方法,实现了50 Hz~20 kHz频率范围内声波探测,灵敏度高达549.8 mV/Pa,信噪比达57 dB,最小可探测声压为28 dB。
关键词
光纤传感
法布里—珀罗干涉仪
声波传感器
复合薄膜
Keywords
optical fiber sensing
Fabry-Perot(F-P)interferometer
acoustic wave sensor
composite film
分类号
TP212 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TN2 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
飞秒激光制备的高灵敏度气压探针传感器
被引量:
2
6
作者
郭小珊
王解
叶文豪
江超
孙四梅
刘昌宁
机构
湖北师范大学物理与电子科学学院
出处
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第11期1498-1505,共8页
基金
湖北省高等学校优秀中青年科技创新团队计划项目(No.T2020014)
湖北省自然科学基金青年项目(No.2020CFB46)资助。
文摘
提出并实验验证了一款基于法布里—珀罗干涉仪(FPI)的气压探针传感器。首先将毛细石英管与单模光纤拼接,然后利用飞秒激光将毛细石英管精确切割到极短长度,最后在毛细石英管的端面涂覆聚乙烯醇(PVA)薄膜构成气压传感探针。传感头总长度仅为50μm,可以在有限的空间和恶劣的环境中灵活使用。实验结果表明解调传感器反射谱波长漂移量实现了环境气压测量,气压灵敏度达到-4.457 nm/MPa,线性度为99.52%,气压测量范围0~0.5 MPa。在低温时传感器对温度有一定的依赖性;在高温时传感器对温度不敏感,可以忽略温度对气压测量的串扰。该传感器结构紧凑、灵敏度高、结构重复性好、温度串扰小,在工程实际中具有一定的应用前景。
关键词
光纤气压传感器
法布里—珀罗干涉仪
飞秒激光微加工
聚乙烯醇
毛细石英管
气压
Keywords
optical fiber gas pressure sensor
Fabry-Perot interferometer
femtosecond laser micro-machining
polyvinyl alcohol
capillary quartz tube
gas pressure
分类号
TN253 [电子电信—物理电子学]
TN212.44 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
基于AR结构与FPI级联的游标效应增敏温度传感器
7
作者
孙远
周大海
刘理
机构
华中科技大学光学与电子信息学院
江苏永鼎股份有限公司
出处
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2023年第4期23-26,共4页
文摘
提出并实验验证了一种基于游标效应的超灵敏温度传感器,传感器由带有二氧化硅(SiO2)毛细管和空气腔的级联结构组成。毛细管可引起反谐振(AR)效应,空气腔具有法布里—珀罗干涉仪(FPI)的作用。利用FPI进行传感,毛细管作为混合级联传感器的参考干涉仪。实验结果表明:所提出的级联传感器的温度灵敏度显著提高,从0.477 nm/℃提高到2.43 nm/℃,与单一FPI相比,放大系数高达5.06。该传感器具有结构简单、性能稳定等优点。此外,基于AR效应的游标效应研究鲜有报道。
关键词
法布里—珀罗干涉仪
反谐振效应
游标效应
温度传感器
Keywords
Fabry-Perot interferometer
anti-resonant effect
Vernier effect
temperature sensor
分类号
TP212 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TN2 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
光纤法布里—珀罗传感技术及其工程应用
张驰
严珺凡
施斌
王兴
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2014
3
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职称材料
2
基于法布里—珀罗腔游标式级联可调谐滤波器的研究
符运良
金国良
袁一方
《激光杂志》
CAS
CSCD
北大核心
2003
2
在线阅读
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职称材料
3
基于游标效应的级联法布里-珀罗传感器温度特性(英文)
侯乐义
毛邦宁
王剑锋
徐贲
沈常宇
赵春柳
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
5
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职称材料
4
痕量乙炔气体光热干涉多谐波信号联合检测技术
潘兴亚
汪超
邵建伟
周阳
乔锐勋
《高压电器》
北大核心
2025
1
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职称材料
5
一种基于聚苯硫醚薄膜的高灵敏度光纤声波传感器
刘理
徐来
毛莉莉
劳泽锋
曾伟
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2022
1
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职称材料
6
飞秒激光制备的高灵敏度气压探针传感器
郭小珊
王解
叶文豪
江超
孙四梅
刘昌宁
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2021
2
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职称材料
7
基于AR结构与FPI级联的游标效应增敏温度传感器
孙远
周大海
刘理
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2023
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职称材料
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