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基于双金属膜和法布里-珀罗干涉结构的光纤温度传感器
被引量:
2
1
作者
张少君
刘月明
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2010年第9期1242-1246,共5页
研究了一种新型的光纤法布里-珀罗干涉腔(F-P腔)结构的温度传感器,该传感器的F-P腔由双层金属膜和光纤端面构成,当被测温度发生变化时,基于双层金属膜的"双膜热挠曲效应"使得F-P干涉腔长发生变化,从而导致F-P腔输出的光强发...
研究了一种新型的光纤法布里-珀罗干涉腔(F-P腔)结构的温度传感器,该传感器的F-P腔由双层金属膜和光纤端面构成,当被测温度发生变化时,基于双层金属膜的"双膜热挠曲效应"使得F-P干涉腔长发生变化,从而导致F-P腔输出的光强发生变化,通过测量该光强的变化即可测定相应的待测温度。在理论分析的基础上,运用有限元分析软件ANSYS对传感器的结构参数进行了优化,并对加工和封装后的传感器进行了实验测试,实验结果表明该传感器在测温0~80℃的范围内灵敏度达到了62.82nw/℃,综合精度优于±0.7%。该传感器具有结构简单、成本低、量程可根据双金属膜参数自由选择以及灵敏度较高等特点。
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关键词
温度传感器
法布里-珀罗干涉腔
双金属膜
光纤
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职称材料
用于断层测量的温度补偿光纤外腔型法布里-珀罗位移传感器
被引量:
4
2
作者
彭华
马秀敏
+2 位作者
王震
崔留住
江毅
《地质力学学报》
CSCD
2013年第3期315-324,共10页
针对光纤EFPI传感器通常尺寸很小,而断层尺寸相对较大,导致光纤EFPI传感器在待测断层处安装不便的情况,提出了一种可用于断层测量的光纤外腔型法布里-珀罗位移传感器。两根陶瓷插芯从陶瓷套管的两端插入构成EFPI结构,通过使用金属内管...
针对光纤EFPI传感器通常尺寸很小,而断层尺寸相对较大,导致光纤EFPI传感器在待测断层处安装不便的情况,提出了一种可用于断层测量的光纤外腔型法布里-珀罗位移传感器。两根陶瓷插芯从陶瓷套管的两端插入构成EFPI结构,通过使用金属内管和金属外管,增大了光纤EFPI位移传感器的尺寸;并且金属外管的两端采用O型圈密封,因此该EFPI位移传感器能够防水防尘。为了消除温度对EFPI位移传感器的影响,两根金属内管采用了不同热膨胀系数的材料在结构上进行温度补偿。在温度连续变化的环境下,对腔长为718.39 m的EFPI位移传感器进行了测量。测量结果显示,经过温度补偿设计后,位移传感器的温度系数由0.14μm/℃下降到了-0.04μm/℃,并呈现过补偿。
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关键词
光纤传感器
外
腔
型
法布里
-
珀
罗
干涉
仪
温度补偿
断层测量
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职称材料
基于F-P腔干涉的两段式光纤传感器
被引量:
1
3
作者
徐正天
杨树
《光通信技术》
北大核心
2020年第10期9-11,共3页
一般的传感器灵敏度高,但体积大,不便于封装。法布里-珀罗(F-P)腔型传感器结构简单、体积小和封装容易等优点获得了广泛关注。通过熔接2段不同折射率光纤,并将传感光纤包层去掉、浸泡在待测液体中,构成了F-P腔折射率传感器。传感器的最...
一般的传感器灵敏度高,但体积大,不便于封装。法布里-珀罗(F-P)腔型传感器结构简单、体积小和封装容易等优点获得了广泛关注。通过熔接2段不同折射率光纤,并将传感光纤包层去掉、浸泡在待测液体中,构成了F-P腔折射率传感器。传感器的最小分辨率为3.0135×10^-4,传感光纤长度仅为15μm,尺寸远小于其它F-P腔干涉仪,并且对传感光纤长度精度要求很低,便于制造。
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关键词
法布里
-
珀
罗
腔
干涉
仪
折射率传感器
光纤
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职称材料
基于光纤F-P传感器的缺陷波极值实验研究
被引量:
2
4
作者
单宁
《激光杂志》
CAS
CSCD
北大核心
2010年第5期33-34,共2页
基于光干涉原理确定初始Fabry-Perot(F-P)腔长度,设计一光纤F-P干涉仪,建立光纤F-P激光超声实验装置,用于试样表面缺陷的非接触式检测。结果表明,激发源、传感系统及缺陷位置一定时,直接表面波的幅值和出现时间及反射回波的出现时间基...
基于光干涉原理确定初始Fabry-Perot(F-P)腔长度,设计一光纤F-P干涉仪,建立光纤F-P激光超声实验装置,用于试样表面缺陷的非接触式检测。结果表明,激发源、传感系统及缺陷位置一定时,直接表面波的幅值和出现时间及反射回波的出现时间基本不变;缺陷的宽度、深度一定时,缺陷越长,缺陷反射波的幅值越大;缺陷尺寸一定,缺陷长度方向垂直激发源与传感器连线时,缺陷反射波幅值最高,随着倾角减小,幅值逐渐降低,平行时幅值最小。
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关键词
激光超声
光纤传感器
法布里-珀罗干涉腔
声表面波
表面缺陷
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职称材料
光纤压力传感器测量的最小偏差腔长解调算法
5
作者
申雅峰
江毅
隋广慧
《计量学报》
CSCD
北大核心
2023年第8期1235-1239,共5页
在光纤传感技术领域应用基于法珀腔(外腔式法布里-珀罗干涉腔)结构的光纤压力传感器进行气体压力测量时,由于传感器结构决定了腔长动态范围相对较小,需要高分辨率的腔长测量方法。因此针对基于法珀腔结构的光纤压力传感器进行绝对腔长...
在光纤传感技术领域应用基于法珀腔(外腔式法布里-珀罗干涉腔)结构的光纤压力传感器进行气体压力测量时,由于传感器结构决定了腔长动态范围相对较小,需要高分辨率的腔长测量方法。因此针对基于法珀腔结构的光纤压力传感器进行绝对腔长解调算法研究,提出一种高精度最小偏差腔长解调算法,通过将法珀腔光纤压力传感器密封在压力标准源中,对等间隔压力变化产生的不同腔长进行实时解调,实现了气体压力的实时测量。实验结果表明,法珀腔光纤压力传感器腔长值随压差变化呈现出良好的线性关系和重复性,腔长测量的重复性为±1 nm,精度为0.1496%,压力测量的重复性为0.12%,压力测量的精度优于0.5%。
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关键词
计量学
压力测量
光纤传感器
外
腔
式
法布里-珀罗干涉腔
腔
长解调
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职称材料
题名
基于双金属膜和法布里-珀罗干涉结构的光纤温度传感器
被引量:
2
1
作者
张少君
刘月明
机构
中国计量学院理学院
中国计量学院光电学院
出处
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2010年第9期1242-1246,共5页
基金
浙江省自然科学基金项目资助(Y1091078)
文摘
研究了一种新型的光纤法布里-珀罗干涉腔(F-P腔)结构的温度传感器,该传感器的F-P腔由双层金属膜和光纤端面构成,当被测温度发生变化时,基于双层金属膜的"双膜热挠曲效应"使得F-P干涉腔长发生变化,从而导致F-P腔输出的光强发生变化,通过测量该光强的变化即可测定相应的待测温度。在理论分析的基础上,运用有限元分析软件ANSYS对传感器的结构参数进行了优化,并对加工和封装后的传感器进行了实验测试,实验结果表明该传感器在测温0~80℃的范围内灵敏度达到了62.82nw/℃,综合精度优于±0.7%。该传感器具有结构简单、成本低、量程可根据双金属膜参数自由选择以及灵敏度较高等特点。
关键词
温度传感器
法布里-珀罗干涉腔
双金属膜
光纤
Keywords
temperature sensor
Fabry
-
Perot cavity
bi
-
layer membranes
optical fiber
分类号
TP212 [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
用于断层测量的温度补偿光纤外腔型法布里-珀罗位移传感器
被引量:
4
2
作者
彭华
马秀敏
王震
崔留住
江毅
机构
国土资源部新构造运动与地质灾害重点实验室
中国地质科学院地质力学研究所
北京理工大学光电学院
出处
《地质力学学报》
CSCD
2013年第3期315-324,共10页
基金
科技支撑计划项目"汶川地震断裂带科学钻探--井中科学探测"课题及"地震断裂带的应力环境
应变能的分布及其与地震关系"课题
+1 种基金
中国地质调查局地调项目(1212010916064)
公益性行业专项基金项目(201008009)
文摘
针对光纤EFPI传感器通常尺寸很小,而断层尺寸相对较大,导致光纤EFPI传感器在待测断层处安装不便的情况,提出了一种可用于断层测量的光纤外腔型法布里-珀罗位移传感器。两根陶瓷插芯从陶瓷套管的两端插入构成EFPI结构,通过使用金属内管和金属外管,增大了光纤EFPI位移传感器的尺寸;并且金属外管的两端采用O型圈密封,因此该EFPI位移传感器能够防水防尘。为了消除温度对EFPI位移传感器的影响,两根金属内管采用了不同热膨胀系数的材料在结构上进行温度补偿。在温度连续变化的环境下,对腔长为718.39 m的EFPI位移传感器进行了测量。测量结果显示,经过温度补偿设计后,位移传感器的温度系数由0.14μm/℃下降到了-0.04μm/℃,并呈现过补偿。
关键词
光纤传感器
外
腔
型
法布里
-
珀
罗
干涉
仪
温度补偿
断层测量
Keywords
optical fiber sensor, the fibre optic extrinsic Fabry
-
Perot interferometer, temperaturecompensation, fault measurement
分类号
TH744.3 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
基于F-P腔干涉的两段式光纤传感器
被引量:
1
3
作者
徐正天
杨树
机构
北京邮电大学理学院
出处
《光通信技术》
北大核心
2020年第10期9-11,共3页
文摘
一般的传感器灵敏度高,但体积大,不便于封装。法布里-珀罗(F-P)腔型传感器结构简单、体积小和封装容易等优点获得了广泛关注。通过熔接2段不同折射率光纤,并将传感光纤包层去掉、浸泡在待测液体中,构成了F-P腔折射率传感器。传感器的最小分辨率为3.0135×10^-4,传感光纤长度仅为15μm,尺寸远小于其它F-P腔干涉仪,并且对传感光纤长度精度要求很低,便于制造。
关键词
法布里
-
珀
罗
腔
干涉
仪
折射率传感器
光纤
Keywords
Fabry
-
Perot cavity interferometer
refractive index sensor
optical fiber
分类号
TN256 [电子电信—物理电子学]
在线阅读
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职称材料
题名
基于光纤F-P传感器的缺陷波极值实验研究
被引量:
2
4
作者
单宁
机构
武警工程学院
出处
《激光杂志》
CAS
CSCD
北大核心
2010年第5期33-34,共2页
文摘
基于光干涉原理确定初始Fabry-Perot(F-P)腔长度,设计一光纤F-P干涉仪,建立光纤F-P激光超声实验装置,用于试样表面缺陷的非接触式检测。结果表明,激发源、传感系统及缺陷位置一定时,直接表面波的幅值和出现时间及反射回波的出现时间基本不变;缺陷的宽度、深度一定时,缺陷越长,缺陷反射波的幅值越大;缺陷尺寸一定,缺陷长度方向垂直激发源与传感器连线时,缺陷反射波幅值最高,随着倾角减小,幅值逐渐降低,平行时幅值最小。
关键词
激光超声
光纤传感器
法布里-珀罗干涉腔
声表面波
表面缺陷
Keywords
laser ultrasound
optical fiber sensors
Fabry
-
Perot interference cavity
surface acoustic wave
surface defects
分类号
TB247 [一般工业技术—工程设计测绘]
在线阅读
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职称材料
题名
光纤压力传感器测量的最小偏差腔长解调算法
5
作者
申雅峰
江毅
隋广慧
机构
北京理工大学光电学院
中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所
出处
《计量学报》
CSCD
北大核心
2023年第8期1235-1239,共5页
基金
国家自然科学基金(U20B2057)。
文摘
在光纤传感技术领域应用基于法珀腔(外腔式法布里-珀罗干涉腔)结构的光纤压力传感器进行气体压力测量时,由于传感器结构决定了腔长动态范围相对较小,需要高分辨率的腔长测量方法。因此针对基于法珀腔结构的光纤压力传感器进行绝对腔长解调算法研究,提出一种高精度最小偏差腔长解调算法,通过将法珀腔光纤压力传感器密封在压力标准源中,对等间隔压力变化产生的不同腔长进行实时解调,实现了气体压力的实时测量。实验结果表明,法珀腔光纤压力传感器腔长值随压差变化呈现出良好的线性关系和重复性,腔长测量的重复性为±1 nm,精度为0.1496%,压力测量的重复性为0.12%,压力测量的精度优于0.5%。
关键词
计量学
压力测量
光纤传感器
外
腔
式
法布里-珀罗干涉腔
腔
长解调
Keywords
metrology
pressure measurement
fiber optic sensors
extrinsic Fabry
-
Perot interferometer
cavity length demodulation
分类号
TB935 [机械工程—测试计量技术及仪器]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于双金属膜和法布里-珀罗干涉结构的光纤温度传感器
张少君
刘月明
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2010
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
用于断层测量的温度补偿光纤外腔型法布里-珀罗位移传感器
彭华
马秀敏
王震
崔留住
江毅
《地质力学学报》
CSCD
2013
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于F-P腔干涉的两段式光纤传感器
徐正天
杨树
《光通信技术》
北大核心
2020
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
基于光纤F-P传感器的缺陷波极值实验研究
单宁
《激光杂志》
CAS
CSCD
北大核心
2010
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
5
光纤压力传感器测量的最小偏差腔长解调算法
申雅峰
江毅
隋广慧
《计量学报》
CSCD
北大核心
2023
0
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职称材料
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