光子晶体光纤弯曲损耗特性研究 被引量：15

1

作者 郭夏锐 杨德兴 +2 位作者 赵建林 杨青 杜旭荣 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1817-1820,共4页

对光子晶体光纤的损耗特性进行了分析，并在实验上对两种典型的光子带隙型和全内反射型光子晶体光纤进行了研究．分别对两种不同结构的光子晶体光纤在弯曲半径2～15mm范围内的损耗进行了测量．与传统光纤损耗实验结果的对比表明，两种... 对光子晶体光纤的损耗特性进行了分析，并在实验上对两种典型的光子带隙型和全内反射型光子晶体光纤进行了研究．分别对两种不同结构的光子晶体光纤在弯曲半径2～15mm范围内的损耗进行了测量．与传统光纤损耗实验结果的对比表明，两种光子晶体光纤的弯曲损耗均不明显，具有很强的抗弯曲损耗能力．实验也证实了光子晶体光纤弯曲损耗存在临界弯曲半径，在大于临界半径的情况下，几乎没有弯曲损耗．从结构上分析并证明光子晶体光纤弯曲损耗随填充比（d／Λ）的增加而减小，填充比越高弯曲损耗越小． 展开更多

关键词 光子晶体光纤 光纤特性 弯曲损耗

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基于自聚焦透镜的光纤数字全息系统实验研究 被引量：9

2

作者 李世扬 赵建林 +1 位作者 范琦 宋小杉 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期1829-1832,共4页

在光纤数字全息光路中引入自聚焦透镜,利用其特有的成像特性,作为物光波的中继传输器件,构成一套紧凑型光纤数字无透镜傅里叶变换全息记录系统,以实现对微小物体的全息记录与数值再现.研究结果表明,结合自聚焦透镜和光纤数字全息术的特... 在光纤数字全息光路中引入自聚焦透镜,利用其特有的成像特性,作为物光波的中继传输器件,构成一套紧凑型光纤数字无透镜傅里叶变换全息记录系统,以实现对微小物体的全息记录与数值再现.研究结果表明,结合自聚焦透镜和光纤数字全息术的特点,不仅可使光学测试系统紧凑、微型化,而且还可以对一些特殊环境、光线难以直接到达的隐藏区域或封闭系统内部进行测量. 展开更多

关键词 自聚焦透镜 光纤数字全息术 无透镜傅里叶变换全息图 数值再现像

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用于光纤电流传感器的BGO晶体磁光特性研究 被引量：5

3

作者 王美蓉 周王民 +2 位作者 张鹏 赵建林 张浩 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期100-104,共5页

在理论分析Bi_4Ge_3O_(12)(BGO)晶体磁光特性的基础上,利用倍频法测量了不同工作波长下BGO晶体的费尔德常量,获得了与理论相符的实验结果·同时根据BGO晶体费尔德常量随波长的变化关系曲线,通过对该晶体吸收系数的测量,得出了其磁... 在理论分析Bi_4Ge_3O_(12)(BGO)晶体磁光特性的基础上,利用倍频法测量了不同工作波长下BGO晶体的费尔德常量,获得了与理论相符的实验结果·同时根据BGO晶体费尔德常量随波长的变化关系曲线,通过对该晶体吸收系数的测量,得出了其磁光优值曲线·进而将BGO晶体的磁光特性与光纤电流传感器常用的几种磁光材料作了对比,结果表明BGO晶体适合用于光纤电流传感器· 展开更多

关键词 Bi4Ge3O12晶体 费尔德常量 磁光优值 光纤电流传感器

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基于M-Z干涉仪的光纤电流传感器应用研究 被引量：2

4

作者 魏光虎 周王民 +2 位作者 刘德锋 魏志武 李文博 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2008年第9期27-29,共3页

介绍了M—Z（Mach—Zehnder）干涉仪原理，分析了磁致伸缩材料的性质，提出了在正方形磁致伸缩材料上粘贴光纤的正交结构，构成了双臂对称型的M—Z干涉仪，使基于磁致伸缩材料的光纤电流传感器得到了温度补偿，消除了磁致伸缩材料热膨... 介绍了M—Z（Mach—Zehnder）干涉仪原理，分析了磁致伸缩材料的性质，提出了在正方形磁致伸缩材料上粘贴光纤的正交结构，构成了双臂对称型的M—Z干涉仪，使基于磁致伸缩材料的光纤电流传感器得到了温度补偿，消除了磁致伸缩材料热膨胀带来的测量影响。传感头在环境温度为5～65℃时，测量误差为0．8％，表明了该结构能达到温度补偿的效果。 展开更多

关键词 光纤电流传感器 M—Z干涉仪 磁致伸缩材料 温度补偿

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基于液晶缺陷层的一维可调谐光子晶体滤波器研究 被引量：8

5

作者 李新火 杨德兴 赵建林 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期2276-2280,共5页

从液晶连续体理论出发,用数值方法分析了以向列相液晶为缺陷层的Si/SiO2一维光子晶体滤波器的调谐原理和调谐量与外场的关系.确定出一种滤波带宽小、调谐范围大的滤波器的结构参量.模拟计算结果显示,该滤波器在外加电压为0.955～5V时的... 从液晶连续体理论出发,用数值方法分析了以向列相液晶为缺陷层的Si/SiO2一维光子晶体滤波器的调谐原理和调谐量与外场的关系.确定出一种滤波带宽小、调谐范围大的滤波器的结构参量.模拟计算结果显示,该滤波器在外加电压为0.955～5V时的调谐范围为1600.6～1499.8nm,调谐量达到100.8nm,完全覆盖了C波段,以及S波段和L波段的绝大部分区域.在整个调谐范围内,其3dB带宽在0.074～0.090nm之间,带宽的差异小于17.8%. 展开更多

关键词 光子晶体 可调谐滤波器 向列相液晶

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光纤布喇格光栅中心波长反向漂移的实验研究 被引量：1

6

作者 魏昕 赵建林 +1 位作者 周王民 樊帆 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期78-81,共4页

以较大载荷轴向拉伸光纤布喇格光栅时,由于裸纤与涂覆层的弹性模量不同,会产生中心波长反向漂移现象,严重影响了传感器的准确度与测量范围.实验研究表明,在光纤固定端适当剥除一段涂覆层,然后将裸露部分与带涂覆层部分同时固定,可将光... 以较大载荷轴向拉伸光纤布喇格光栅时,由于裸纤与涂覆层的弹性模量不同,会产生中心波长反向漂移现象,严重影响了传感器的准确度与测量范围.实验研究表明,在光纤固定端适当剥除一段涂覆层,然后将裸露部分与带涂覆层部分同时固定,可将光纤布喇格光栅的中心波长反方向漂移量控制在10-3nm以内,同时可增大光纤布喇格光栅的有效调谐范围,并使其能够保持较好的线性度,实验结果与理论计算结果相符合. 展开更多

关键词 光纤布喇格光栅 反向漂移 应变传感器

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LiNbO_3晶体中光折变热固定过程的准实时可视化研究

7

作者 高瑀含 张鹏 +3 位作者 刘圣 黄太安 杨德兴 赵建林 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期964-968,共5页

采用数字全息术对LiNbO3∶Fe晶体中高斯光束诱导的折射率变化热固定过程进行了准实时可视化实验研究·实验过程中通过在线加热的方式对光致折射率变化进行固定,采用冷光源提供的非相干白光对热固定的折射率变化进行显影·通过... 采用数字全息术对LiNbO3∶Fe晶体中高斯光束诱导的折射率变化热固定过程进行了准实时可视化实验研究·实验过程中通过在线加热的方式对光致折射率变化进行固定,采用冷光源提供的非相干白光对热固定的折射率变化进行显影·通过数值再现得到热固定过程中不同阶段的折射率变化分布,根据折射率变化的演化过程确定出了显影的最佳时间· 展开更多

关键词 热固定 光折变LiNbO3晶体 最佳显影时间 数字全息术

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用于超声悬浮场可视化的光学全息相位倍增方法研究

8

作者 郑普超 李恩普 +1 位作者 赵建林 张琳 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期626-629,共4页

基于二次曝光全息干涉测量原理,采用四倍相位倍增光路对声悬浮声压场分布进行了可视化研究.拍摄了给定模式的超声悬浮场在不同超声换能器激励电流时的光学全息图并进行光学再现,由再现光波的全息干涉条纹图样得到了反映声压场分布的光... 基于二次曝光全息干涉测量原理,采用四倍相位倍增光路对声悬浮声压场分布进行了可视化研究.拍摄了给定模式的超声悬浮场在不同超声换能器激励电流时的光学全息图并进行光学再现,由再现光波的全息干涉条纹图样得到了反映声压场分布的光波波前相位变化,并进行了对比分析.结果表明,与无相位倍增光路相比,采用四倍相位倍增光路可使同一声压场的全息干涉条纹数目大大增加,测量灵敏度明显提高,为进一步研究声悬浮场声压分布提供了一种有效方法. 展开更多

关键词 二次曝光法 声悬浮 声压 相位倍增

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一种基于光纤光栅法布里-珀罗腔的低频振动传感器 被引量：15

9

作者 成振龙 赵建林 +3 位作者 周王民 吕全超 潘子军 樊帆 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期47-52,共6页

提出了一种基于光纤光栅法布里-珀罗(F-P)腔的低频振动传感方案并进行了理论分析和实验研究。采用单频激光器作为光源,光纤光栅F-P腔通过两点涂胶方式粘接在等强度悬臂梁上,待测振动信号通过支架和悬臂梁将振动作用传至光纤光栅F-P腔,... 提出了一种基于光纤光栅法布里-珀罗(F-P)腔的低频振动传感方案并进行了理论分析和实验研究。采用单频激光器作为光源,光纤光栅F-P腔通过两点涂胶方式粘接在等强度悬臂梁上,待测振动信号通过支架和悬臂梁将振动作用传至光纤光栅F-P腔,引起腔长周期性变化,从而改变光纤光栅F-P腔的反射光谱特性,通过解调输出光信号的振荡频率和峰值,即可实现对振动信号频率和幅值的测量。利用压电陶瓷模拟的低频振动信号进行了实验验证,测量结果与理论分析相吻合。该传感器测量灵敏度高,特别适用于微弱振动信号的测量。 展开更多

关键词 振动传感器 光纤传感器 光纤布喇格光栅 法布里-珀罗腔

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基于BGO晶体的反射型法拉第光纤电流传感器 被引量：10

10

作者 王美蓉 周王民 +2 位作者 赵建林 卫沛锋 张鹏 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1186-1190,共5页

采用Bi4Ge3O12(BGO)晶体作为传感元件,设计了一种闭合磁环型光纤电流传感器,并对其传感特性进行了理论分析和实验研究.将BGO晶体加工成一带斜面的长方体,并在端面镀金属膜,通过光在晶体中多次临界反射来增大光程以提高测量灵敏度.实验... 采用Bi4Ge3O12(BGO)晶体作为传感元件,设计了一种闭合磁环型光纤电流传感器,并对其传感特性进行了理论分析和实验研究.将BGO晶体加工成一带斜面的长方体,并在端面镀金属膜,通过光在晶体中多次临界反射来增大光程以提高测量灵敏度.实验测量得到的法拉第转角与采用倍频法测量的结果符合较好,但与实际结果存在一较大比例系数.对产生该系统误差的主要因素——传感头端面金属膜反射引起的相移及入射角偏离临界角时产生的相移进行了详细地理论分析和数值模拟.结果表明,金属膜反射和偏离临界角引起的相移对测量结果均有较大影响,但输出与作用在传感头上的磁感应强度呈很好的线性关系,可以通过将传感器的测量值乘上一个补偿系数来消除反射相移所产生的误差. 展开更多

关键词 光纤电流传感器 Bi4Ge3O12(BGO)晶体 法拉第效应 反射相移

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基于像素置乱技术的多重双随机相位加密法 被引量：10

11

作者 陆红强 赵建林 +2 位作者 范琦 徐莹 宛晓闯 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期1069-1073,共5页

提出一种基于像素置乱技术的多重双随机相位加密法,对该加密法中像素置乱操作的原理进行了阐述,并且提出在光学上实现像素置乱操作和解置乱操作的途径.在计算机上模拟实现了该加密法,并且得到很好的加密解密结果.仿真结果证实仅用部分... 提出一种基于像素置乱技术的多重双随机相位加密法,对该加密法中像素置乱操作的原理进行了阐述,并且提出在光学上实现像素置乱操作和解置乱操作的途径.在计算机上模拟实现了该加密法,并且得到很好的加密解密结果.仿真结果证实仅用部分加密图像来解密也能够得到原图像,并且得到随着待解密的加密图像像素的增加,解密图像的信号能量、噪声以及信噪比的变化曲线.最后分析比较了该加密法与双随机相位加密法,得到该加密法与双随机相位加密法相比具有更高的保密性,而且解密图像的信噪比也不会因为引入像素置乱操作而降低. 展开更多

关键词 图像加密 像素置乱 双随机相位加密 密钥

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顺磁性铽玻璃法拉第效应温度特性实验研究 被引量：8

12

作者 底楠 赵建林 +5 位作者 姜亚军 杨德兴 张浩 邹快盛 韩宗虎 陈林峰 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1645-1648,共4页

利用具有温度控制的磁光调制倍频法,测量了Tb20顺磁性铽玻璃在293K^343K范围内不同温度下的本征旋转和费尔德常量的温度响应特性.结果表明,这种铽玻璃具有敏感的温度响应.以此种玻璃制作各种磁光器件,特别是在准确度要求很高的零锁区激... 利用具有温度控制的磁光调制倍频法,测量了Tb20顺磁性铽玻璃在293K^343K范围内不同温度下的本征旋转和费尔德常量的温度响应特性.结果表明,这种铽玻璃具有敏感的温度响应.以此种玻璃制作各种磁光器件,特别是在准确度要求很高的零锁区激光陀螺中作为法拉第偏频器件时,必须进行温度补偿.最后给出了两种可能的温度补偿方法. 展开更多

关键词 顺磁性铽玻璃 法拉第效应 本征旋转 费尔德常量 温度响应特性

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温度不敏感光纤光栅大电流传感器 被引量：5

13

作者 周王民 魏志武 +2 位作者 李文博 王衡 陈露 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期2133-2137,共5页

为了实现高压传输电线上电流的测量,设计了一种基于超磁致伸缩材料的温度不敏感光纤光栅大电流传感器。该电流传感器具备温度补偿的特点,避免了超磁致伸缩材料热胀冷缩对传感器的影响,消除了光纤光栅的温度-应变交叉敏感问题,同时增大... 为了实现高压传输电线上电流的测量,设计了一种基于超磁致伸缩材料的温度不敏感光纤光栅大电流传感器。该电流传感器具备温度补偿的特点,避免了超磁致伸缩材料热胀冷缩对传感器的影响,消除了光纤光栅的温度-应变交叉敏感问题,同时增大了光纤光栅的应变,提高了测量精度。实验结果表明,在-10～70°C的温度变化范围内,补偿后光纤光栅的温度系数约为4.38×10-4nm/°C,约为补偿前的1/23。传感器的布拉格波长漂移与电流变化具有较好的线性度,温度变化影响很小。螺线管电流灵敏度为1.9127nm/A,与理论值的相对误差为0.26%。理论与实验结果符合较好,表明该传感器结构是可行的。 展开更多

关键词 电流测量 光纤布拉格光栅 磁致伸缩 应变 温度补偿 光纤光栅电流传感器

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Tukey窗函数用于数字全息图的切趾研究 被引量：11

14

作者 张延曹 赵建林 +1 位作者 张伟 范琦 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期2256-2260,共5页

提出采用Tukey窗函数对数字全息图进行切趾处理的方法,以削弱数字全息像再现过程中的孔径衍射效应,抑制再现波前的起伏.模拟实验结果表明,该方法显著改善了再现像中央区域的强度和相位分布,适用于微小物体的显微测量及微小形变测量等领域.

关键词 数字全息图 切趾术 Tukey窗函数

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(1+1)维光折变亮屏蔽孤子相互作用的数值分析 被引量：10

15

作者 马仰华 张鹏 +1 位作者 赵建林 彭涛 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期252-256,共5页

利用束传播法对(1+1)维光折变亮屏蔽孤子间的相互作用进行了详细地数值模拟研究.结果表明两同相孤子相互吸引,并伴有孤子融合现象,且孤子融合发生时的作用距离随着孤子初始间距的增大而增大;两反相孤子相互排斥,且排斥作用随着孤子初始... 利用束传播法对(1+1)维光折变亮屏蔽孤子间的相互作用进行了详细地数值模拟研究.结果表明两同相孤子相互吸引,并伴有孤子融合现象,且孤子融合发生时的作用距离随着孤子初始间距的增大而增大;两反相孤子相互排斥,且排斥作用随着孤子初始间距的减小而增强;当两孤子的相位差位于区间(0,π)和(-π,0)中时,其相互作用过程将伴有能量转移,但两区间内能量转移的方向相反,并表现出反转对称性;由于孤子间的距离和相对相位对孤子间的相互作用均有很大的影响,因此多个孤子间的相互作用过程非常复杂,但可以通过分析相邻孤子间的相互作用对其进行定性的预测. 展开更多

关键词 束传播法 光折变屏蔽孤子 孤子相互作用

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光子晶体光纤气体传感灵敏度的有限差分法分析 被引量：9

16

作者 顾雯雯 赵建林 +1 位作者 崔莉 侯建平 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期94-98,共5页

提出了一种适合于高灵敏度气体传感器的新型光子晶体光纤结构.采用全矢量频域有限差分方法,研究了基于不同结构光子晶体光纤的气体传感器的相对灵敏度.由全矢量频域有限差分法,通过直接求解由麦克斯韦方程组导出的标准特征值方程,可以... 提出了一种适合于高灵敏度气体传感器的新型光子晶体光纤结构.采用全矢量频域有限差分方法,研究了基于不同结构光子晶体光纤的气体传感器的相对灵敏度.由全矢量频域有限差分法,通过直接求解由麦克斯韦方程组导出的标准特征值方程,可以得到光纤中可能存在的不同模式的传播常量、电场分布和磁场分布.分别给出了三种不同结构光子晶体光纤在波长为1.3312μm处,与结构参量变化对应的相对灵敏度变化以及在不同波长情况下的相对灵敏度变化.结果证明,该新结构具有较其它代表性的折射率引导型光子晶体光纤结构更高的灵敏度,特别适合作气体传感器. 展开更多

关键词 光子晶体光纤(PCF) 频域有限差分(FDFD) 相对灵敏度 气体传感器

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压电陶瓷驱动的动态匹配光栅滤波解调法优化 被引量：5

17

作者 潘子军 赵建林 +4 位作者 李恩普 周王民 姜碧强 吕全超 成振龙 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期243-246,共4页

提出并实验验证了一种动态匹配光栅滤波系统的优化解调方法.在压电陶瓷驱动的动态匹配(光纤)光栅滤波解调系统中,一方面采用上升高压锯齿波,以消除压电陶瓷滞回效应;另一方面将压电陶瓷电压与伸长量关系的反函数作为锯齿波上升电压,以... 提出并实验验证了一种动态匹配光栅滤波系统的优化解调方法.在压电陶瓷驱动的动态匹配(光纤)光栅滤波解调系统中,一方面采用上升高压锯齿波,以消除压电陶瓷滞回效应;另一方面将压电陶瓷电压与伸长量关系的反函数作为锯齿波上升电压,以校正压电陶瓷的非线性;进而,为实现解调系统的温度补偿,引入一根中心波长保持不变的参考(光纤)光栅.在锯齿波上升过程中,匹配光栅与参考光栅和传感(光纤)光栅在不同时刻匹配,匹配时间差仅与传感光栅有关,而与解调系统温度无关.实验结果表明,优化后系统的线性度可提高2%,灵敏度与理论值的相对误差小于0.6%;在10～60℃范围内,该解调系统温度变化引起的相对误差小于1%. 展开更多

关键词 光纤光栅(FBG) 压电陶瓷(PZT) 匹配光栅 温度补偿

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环形与平面光学涡旋共线叠加的复合涡旋 被引量：6

18

作者 杨德兴 王浩 +2 位作者 何东升 赵建林 赵锦虎 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期1683-1686,共4页

将环形与平面涡旋核重合并共线叠加,在多个直径上得到圆对称分布的复合涡旋,模拟计算结果表明,其强度也呈圆对称分布.对具有任意参量的上述叠加方式得到的复合涡旋,提出了一种求解共线叠加复合涡旋位置的图解方法,利用该方法可以得到准... 将环形与平面涡旋核重合并共线叠加,在多个直径上得到圆对称分布的复合涡旋,模拟计算结果表明,其强度也呈圆对称分布.对具有任意参量的上述叠加方式得到的复合涡旋,提出了一种求解共线叠加复合涡旋位置的图解方法,利用该方法可以得到准确的涡旋位置分布特性,且确定的涡旋位置与数值模拟结果一致. 展开更多

关键词 光学涡旋 相干叠加 图解法

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基于宽光谱应用的波长解复用多重体光栅的光写入特性 被引量：5

19

作者 杨德兴 向红丽 +2 位作者 赵建林 李继锋 王海滨 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期24-28,共5页

针对光通信中波长覆盖范围日益增宽的特点,从理论上研究了用于宽光谱范围波长解复用器件的多重体光栅的布喇格匹配和各波长对应光栅衍射效率的均匀性·计算及实验结果均表明,由于记录介质的色散效应将导致多重体全息光栅读出过程中... 针对光通信中波长覆盖范围日益增宽的特点,从理论上研究了用于宽光谱范围波长解复用器件的多重体光栅的布喇格匹配和各波长对应光栅衍射效率的均匀性·计算及实验结果均表明,由于记录介质的色散效应将导致多重体全息光栅读出过程中明显的布喇格失配,并且在写入过程中获得的均匀折射率调制度的多重体光栅,在读出过程中各通信波长对应光栅的衍射效率将不均匀·为此,提出了改进多重体光栅的光写入方法,给出了利用角度复用法写入透射型多重体光栅时解复用波长与写入角度的关系,以及写入体光栅过程中记录介质的折射率调制度修正公式· 展开更多

关键词 体全息光栅 波分复用 布喇格匹配 折射率调制度

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一种同时测量电流和温度的光纤光栅传感器 被引量：4

20

作者 吕全超 赵建林 +2 位作者 周王民 潘子军 成振龙 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期2810-2815,共6页

提出了一种基于光纤光栅法布里-珀罗干涉仪且可以同时测量交变电流和温度的传感器,并对其进行了理论分析和实验研究.该传感器采用单频激光入射,作为反射镜的一对光纤布喇格光栅自由放置,其间的法布里-珀罗腔粘贴在磁致伸缩材料上,通电... 提出了一种基于光纤光栅法布里-珀罗干涉仪且可以同时测量交变电流和温度的传感器,并对其进行了理论分析和实验研究.该传感器采用单频激光入射,作为反射镜的一对光纤布喇格光栅自由放置,其间的法布里-珀罗腔粘贴在磁致伸缩材料上,通电导线周围的磁场通过磁致伸缩材料作用于光纤光栅法布里-珀罗腔,引起腔长周期性变化.同时,由于热膨胀和热光效应,环境温度的变化会引起光纤长度和折射率的改变,从而改变光纤光栅法布里-珀罗腔的反射光谱特性.通过检测输出光信号的频率和峰值可实现电流和温度的同时测量.对通电线圈的电流及环境温度进行测量的实验结果与理论分析相吻合. 展开更多

关键词 光纤传感器 光纤布喇格光栅 法布里-珀罗干涉仪 电流传感器 温度传感器

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