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一种聚合物封装的光纤布拉格光栅超声波传感器
1
作者 涂兴华 赵海洋 《量子电子学报》 北大核心 2025年第2期286-294,共9页
针对裸光纤光栅对超声波响应灵敏度较低的问题,本文提出一种聚合物封装的光纤光栅传感器,通过在光纤光栅周围封装一层厚度远超光纤直径的聚合物涂覆层,提高了光纤光栅在受到超声波作用时的应变灵敏度。首先,建立光纤光栅传感模型,根据... 针对裸光纤光栅对超声波响应灵敏度较低的问题,本文提出一种聚合物封装的光纤光栅传感器,通过在光纤光栅周围封装一层厚度远超光纤直径的聚合物涂覆层,提高了光纤光栅在受到超声波作用时的应变灵敏度。首先,建立光纤光栅传感模型,根据传输矩阵法仿真分析了聚合物杨氏模量和泊松比对光纤光栅应变的影响。随后,利用聚氨酯(PU)、聚丙烯酸酯(ABR)与聚氯乙烯(PVC)塑料三种不同参数的聚合物材料封装光纤光栅,通过线性边缘滤波法将光纤光栅的波长漂移转化为电压信号,测量封装后的传感器对超声波的传感特性。研究结果表明,聚合物杨氏模量的降低与泊松比的提高有助于改善光纤光栅对超声波的响应灵敏度。三种材料中,PU封装后的效果最好,峰值电压达到139.6 mV,约是裸光纤光栅的15倍,且封装后的传感器的峰值电压随着距声源距离的增大呈指数型衰减,符合超声波在水中的理论衰减趋势,可以用来还原空间中的声场状态。 展开更多
关键词 纤维与波导光学 光纤布拉格光栅 线性边缘滤波法 聚合物 超声波传感
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卫星有效载荷技术助力低空经济发展探索研究
2
作者 谭小敏 李小军 +4 位作者 李韵 毋丹芳 雷静 冯凯 李山 《空间电子技术》 2025年第1期1-10,共10页
低空经济是培育新质生产力和新经济增长点的重要方向,结合航天科技将产生新的经济增长点和技术变革与创新。文章总结了低空经济概念的内涵与外延,回顾了近期国家政策、国外行业发展现状,对国内重点发展领域进行了深入总结;展望了航天科... 低空经济是培育新质生产力和新经济增长点的重要方向,结合航天科技将产生新的经济增长点和技术变革与创新。文章总结了低空经济概念的内涵与外延,回顾了近期国家政策、国外行业发展现状,对国内重点发展领域进行了深入总结;展望了航天科技与低空经济结合的新应用场景,以及卫星有效载荷技术对低空经济发展的赋能作用,并对新应用场景下关键技术群进行分析,将为我国低空经济和航天科技交叉融合领域的创新发展提供可能的方向性探索。 展开更多
关键词 低空经济 航天科技 卫星有效载荷技术
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内嵌式光纤布拉格光栅传感器智能钢绞线有效预应力监测技术的工程应用
3
作者 贾俊峰 侯智献 +3 位作者 杜瑞民 王蕾 白石 李小龙 《济南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期228-237,244,共11页
为了解决实际工程中预应力混凝土结构体内有效预应力无法监测的问题,根据光纤布拉格光栅传感器在结构健康监测中具有精度高、实时性强等优点,探讨内嵌式光纤布拉格光栅传感器智能钢绞线有效预应力监测技术的工程应用;通过对该智能钢绞... 为了解决实际工程中预应力混凝土结构体内有效预应力无法监测的问题,根据光纤布拉格光栅传感器在结构健康监测中具有精度高、实时性强等优点,探讨内嵌式光纤布拉格光栅传感器智能钢绞线有效预应力监测技术的工程应用;通过对该智能钢绞线开展拉伸试验,检验智能钢绞线的拉伸强度、线性度等参数;以云南省某高速公路预应力混凝土T梁桥示范工程为例,同时监测预应力混凝土T梁桥正、负弯矩区智能钢绞线张拉过程中智能钢绞线内的有效预应力,得到正弯矩区混凝土弹性压缩、智能钢绞线与孔道间摩擦、锚具变形和智能钢绞线内缩造成的预应力损失,并与千斤顶张拉应力及预应力损失的规范理论计算值对比。结果表明:该智能钢绞线力学性能和线性度良好,并且应变灵敏度系数即每微应变波长的变化值为1.22~1.26 pm,与应变灵敏度系数的理论值1.21 pm相差较小;相对于千斤顶张拉应力及有效预应力的规范理论计算值,预应力混凝土T梁桥正、负弯矩区智能钢绞线张拉过程中各测点处光纤布拉格光栅传感器监测应力的最大误差不超过3.86%,并且与预应力损失的规范理论计算值相比,该智能钢绞线在各测点处的预应力损失监测值误差较小;该智能钢绞线表现出良好的可靠性和稳定性,能满足实际工程需求。 展开更多
关键词 结构健康监测 有效预应力 智能钢绞线 光纤布拉格光栅传感器 工程应用
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基于铰链杠杆结构光纤光栅温度压力传感器
4
作者 刘强 马超 +5 位作者 魏淑辉 刘伟 王建鑫 吕靖薇 吕婷婷 刘超 《中国光学(中英文)》 北大核心 2025年第1期63-69,共7页
本文设计了一种高灵敏度温度和压力传感器。该传感结构利用膜片将压力传递给双铰链杠杆结构,采用光纤布拉格光栅(FBG1)作为应变传感器实现压力的测量。此外,双铰链杠杆的引入有效提升了传感器的压力测量灵敏度。仿真和实验测量结果证实... 本文设计了一种高灵敏度温度和压力传感器。该传感结构利用膜片将压力传递给双铰链杠杆结构,采用光纤布拉格光栅(FBG1)作为应变传感器实现压力的测量。此外,双铰链杠杆的引入有效提升了传感器的压力测量灵敏度。仿真和实验测量结果证实,该传感器在0~18 MPa的测量范围内,灵敏度达到453.16 pm/MPa。同时,将另外一支光纤布拉格光栅(FBG2)粘贴在杠杆上,以消除压力测量过程中的温度交叉敏感问题,从而实现温度和压力的同时测量。在25~65℃测量范围内,温度灵敏度为10.41 pm/℃。由于光纤传感器的抗电磁干扰特性,该类传感器可用于苛刻环境中的温度和压力测量。 展开更多
关键词 压力传感器 光纤布拉格光栅 铰链杠杆结构 温度传感器
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基于GIMF的空芯反谐振光纤与单模光纤低损耗熔接
5
作者 马晓辉 李楚晨 +9 位作者 宋超 胡天豪 赵中斌 刘浩 张维 周勇 方文坛 陈小林 黄松 高伟清 《光电工程》 北大核心 2025年第1期2-8,共7页
本文提出了一种引入渐变折射率多模光纤作为过渡光纤的嵌套空芯反谐振光纤与单模光纤的低损耗熔接方法。使用渐变折射率多模光纤作为模场适配光纤,利用其自成像效应扩大单模光纤中的模场,实现了嵌套空芯反谐振光纤与单模光纤的模场匹配... 本文提出了一种引入渐变折射率多模光纤作为过渡光纤的嵌套空芯反谐振光纤与单模光纤的低损耗熔接方法。使用渐变折射率多模光纤作为模场适配光纤,利用其自成像效应扩大单模光纤中的模场,实现了嵌套空芯反谐振光纤与单模光纤的模场匹配。实验中探究了熔接时放电时间和放电功率对熔接损耗的影响。基于优化后的熔接方案,有效保护了嵌套空芯反谐振光纤熔接端面微结构的完整性,平均熔接损耗低至0.60 dB。实验结果对提高嵌套空芯反谐振光纤与现有光纤体系的兼容性提供了参考。 展开更多
关键词 空芯反谐振光纤 嵌套结构 模场匹配 渐变折射率光纤 单模光纤 熔接
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基于双包层光纤布拉格光栅传感手指运动姿势识别
6
作者 张森 刘熠鑫 +6 位作者 张增亚 周健文 陆俊宇 曹珊珊 余柯涵 韦玮 郑加金 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第3期863-868,共6页
手指运动姿势识别在远程医疗、智能可穿戴设备以及人机交互等领域具有广泛的应用前景,但如何实现自然流畅的手指运动姿势识别仍存在不少挑战。提出了一种基于双包层光纤布拉格光栅(FBG)传感器阵列的手指运动姿势识别系统,通过在受测者... 手指运动姿势识别在远程医疗、智能可穿戴设备以及人机交互等领域具有广泛的应用前景,但如何实现自然流畅的手指运动姿势识别仍存在不少挑战。提出了一种基于双包层光纤布拉格光栅(FBG)传感器阵列的手指运动姿势识别系统,通过在受测者前臂不同位置布设6个不同中心波长的双包层FBG传感器,可在不影响手指自然流畅运动的前提下,实时监测手指运动引起的前臂不同肌肉组织的微小形变。在学习6种已知手势引起的双包层FBG中心波长漂移的基础上,实现了对未知简单手势近100%和复杂手势约87%的高准确率识别。与普通单模FBG传感器进行了对比实验,结果表明在相同的实验条件下,双包层FBG传感器对微小应变具有更高的灵敏度和对手指运动姿势更高的识别率。本工作开发的双包层FBG传感器阵列既可以高精度的识别不同手势,同时具有良好的稳定性,有望在手势识别领域中获得实际应用。 展开更多
关键词 双包层光纤 光纤布拉格光栅 传感器 手指运动姿势识别
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低损耗中红外复合材料空芯反谐振光纤
7
作者 金宇龙 张鑫 +2 位作者 姚静远 顾帅 王璞 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第2期58-66,共9页
为进一步优化石英基空芯反谐振光纤在中红外3~5μm波段的传输损耗,提出一种中红外波段低损耗导光的复合材料空芯反谐振光纤结构,通过在石英基空芯反谐振光纤包层毛细管外侧添加中红外波段高透过率材料作为沉积层,进而降低其在中红外波... 为进一步优化石英基空芯反谐振光纤在中红外3~5μm波段的传输损耗,提出一种中红外波段低损耗导光的复合材料空芯反谐振光纤结构,通过在石英基空芯反谐振光纤包层毛细管外侧添加中红外波段高透过率材料作为沉积层,进而降低其在中红外波段的吸收损耗。利用有限元分析软件系统地研究了该结构中沉积层材料厚度占比、沉积层材料性质等因素对中红外波段复合材料光纤传输性能的影响。当复合材料空芯反谐振光纤的纤芯直径为120μm,石英层厚度为400 nm,沉积层为1022.98 nm厚的InF3材料时,复合材料空芯反谐振光纤在5μm波长处的传输损耗为0.83 dB/m,与谐振波长一致的同结构石英基空芯反谐振光纤相比传输损耗降低了~48.51%。证明该结构可实现中红外波段激光的低损耗传输,有望为中红外波段激光柔性传输提供新的解决方案。 展开更多
关键词 中红外光纤 空芯反谐振光纤 复合材料光纤 光纤结构设计
原文传递
基于智能算法对脉冲在光纤中传输动力学的研究
8
作者 李君 苏进 +6 位作者 韩小祥 朱伟杰 杨瑞霞 张海洋 严祥安 张云婕 王斐然 《物理学报》 北大核心 2025年第6期1-14,共14页
非线性薛定谔方程(NLSE)在量子力学、非线性光学、等离子体物理、凝聚态物理、光纤通信和激光系统设计等多个领域中都具有重要的应用,其精确求解对于理解复杂物理现象至关重要.本文深入研究了传统的有限差分法(FDM)、分步傅里叶法(SSF)... 非线性薛定谔方程(NLSE)在量子力学、非线性光学、等离子体物理、凝聚态物理、光纤通信和激光系统设计等多个领域中都具有重要的应用,其精确求解对于理解复杂物理现象至关重要.本文深入研究了传统的有限差分法(FDM)、分步傅里叶法(SSF)与智能算法中的物理信息神经网络(PINN)方法,旨在高效且准确地求解光纤中的复杂NLSE.首先介绍了PINN方法对NLSE的求解方法、步骤和结果,并对比了FDM,SSF,PINN方法对复杂NLSE求解与脉冲远距离脉冲传输的误差.然后,讨论了PINN不同网络结构和网络参数对NLSE求解精度的影响,还验证了集成学习策略的有效性,即通过结合传统数值方法与PINN的优势,提高NLSE求解的准确度.最后,采用上述算法研究了不同啁啾的艾里脉冲在光纤中的演化过程与保偏光纤对应的矢量非线性薛定谔方程(VNLSE)求解过程及结果误差.本研究通过对比FDM,SSF,PINN在求解NLSE时的特点,提出的集成学习方案在脉冲传输动力学研究和数据驱动仿真方面具有重要的应用. 展开更多
关键词 脉冲光纤传输 非线性薛定谔方程 物理信息神经网络 啁啾艾里脉冲
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功率自适应调配GEO移动通信卫星载荷设计
9
作者 陈博 唐琪林 +3 位作者 王五兔 周兰兰 崔兆云 黄齐波 《空间电子技术》 2025年第2期100-105,共6页
为了满足静止轨道移动通信卫星功率自适应调配的需求,从通信卫星系统链路着手,建立了移动通信卫星功率自适应调配载荷的数学模型,介绍了一种移动通信卫星功率自适应调配有效载荷的方案及其关键参数的设计方法,设计案例说明系统方案和设... 为了满足静止轨道移动通信卫星功率自适应调配的需求,从通信卫星系统链路着手,建立了移动通信卫星功率自适应调配载荷的数学模型,介绍了一种移动通信卫星功率自适应调配有效载荷的方案及其关键参数的设计方法,设计案例说明系统方案和设计方法有效。 展开更多
关键词 静止轨道 移动通信卫星 功率 自适应调配 多端口放大器
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高轨合成孔径雷达技术发展综述
10
作者 李锦伟 谭小敏 +6 位作者 李财品 游冬 段崇棣 刘波 党红杏 李光廷 张庆君 《空间电子技术》 2025年第1期11-27,共17页
回顾总结了近年来高轨合成孔径雷达技术的研究和发展状况,首先介绍了国内外提出的不同技术路线下的典型高轨合成孔径雷达系统,分析了这些系统的轨道选择、系统特点及主要应用,总结了国内外在高轨合成孔径雷达大场景成像、高轨运动目标... 回顾总结了近年来高轨合成孔径雷达技术的研究和发展状况,首先介绍了国内外提出的不同技术路线下的典型高轨合成孔径雷达系统,分析了这些系统的轨道选择、系统特点及主要应用,总结了国内外在高轨合成孔径雷达大场景成像、高轨运动目标成像算法方面的研究进展。其次,详细描述了高轨合成孔径雷达系统需要突破的合成孔径雷达总体设计、大功率合成发射、高收纳比大型可展开天线、长合成孔径时间成像四项关键技术。在应用方面,对比了高轨合成孔径雷达比低轨合成孔径雷达的应用优势,分析了高轨合成孔径雷达从灾害快速应急响应、海洋目标观测到自然资源普查领域的应用前景。最后,通过对现有技术进行总结分析,对高轨合成孔径雷达技术的未来发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 高轨卫星 合成孔径雷达 遥感 雷达载荷 SAR成像处理
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高压输电杆塔风振光纤实时监测系统
11
作者 罗啸宇 南颖刚 +4 位作者 梁永纯 谢文平 闵力 郭团 聂铭 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第2期127-133,共7页
中国沿海地区常常受到破坏性飓风和强烈季节性风的威胁,分布在该地区的高压输电杆塔可能因此遭受影响甚至损坏。在应对风振对高压输电塔的影响时,如何实时对输电杆塔进行监测是其中的关键一步。针对这一需求,提出了一种高灵敏度光纤传... 中国沿海地区常常受到破坏性飓风和强烈季节性风的威胁,分布在该地区的高压输电杆塔可能因此遭受影响甚至损坏。在应对风振对高压输电塔的影响时,如何实时对输电杆塔进行监测是其中的关键一步。针对这一需求,提出了一种高灵敏度光纤传感系统,光纤传感探头是通过将一根在纤芯中刻有倾斜光栅的细芯光纤同轴拼接到一根单模光纤上构成的。在风振发生时,通过两个光电探测器来分别实时监测光纤纤芯模式和包层模式的能量变化,利用包层模式的能量变化来探测风振频率和强度,利用纤芯模式能量变化作为参考量消除环境温度干扰及光源抖动影响。实验结果显示,该传感器在0.1~6.5 m/s2的加速度变化范围的线性度超98%。最后,将文中系统应用于南方电网公司的输电杆塔监测,验证了该光纤传感系统在实际应用中的可行性。 展开更多
关键词 风振监测 倾斜光栅 布拉格光栅 频率检测 光纤传感器 高压输电杆塔
原文传递
新型环芯光纤及其模式选择耦合器的研究
12
作者 许青向 颜苗 +3 位作者 李茂春 张骏皓 马晓宇 陈伟 《光通信研究》 北大核心 2025年第2期73-79,共7页
【目的】模式选择耦合器(MSC)是模分复用(MDM)光纤通信系统的关键器件。在MDM系统中,MSC可以实现不同信号在不同的模式中传输,从而增大传输容量。但在制备低插入损耗MSC时,由于模式之间的传播常数非常接近,MSC的制备难度较大,因此急需... 【目的】模式选择耦合器(MSC)是模分复用(MDM)光纤通信系统的关键器件。在MDM系统中,MSC可以实现不同信号在不同的模式中传输,从而增大传输容量。但在制备低插入损耗MSC时,由于模式之间的传播常数非常接近,MSC的制备难度较大,因此急需一种模式易分离的少模光纤(FMF)作为MSC制备的关键材料,以降低MSC的制备难度。【方法】文章提出并制备了一种新型环芯FMF,该FMF在C波段通信支持3个线性偏振模LP01、LP11以及LP21。基于模耦合理论,文章分析了MSC各参数对模式耦合的影响,并研究了纤芯间距与耦合距离在模式间的耦合规律。【结果】文章采用熔融拉锥方法制备出了LP01、LP11以及LP21的MSC,实验结果表明,LP01、LP11以及LP21的MSC在1540、1530和1550 nm的插入损耗分别为0.10、0.17和0.30 dB,模式转换效率分别为97.72%、96.16%和93.32%,LP01、LP11和LP21的模式转换带宽分别为125、120和35 nm。【结论】文章为MSC的制备提供了一种新型环芯FMF,可降低MSC的制备难度,该低损耗MSC在MDM光纤通信系统具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 模分复用 少模光纤 模式选择耦合器 线性偏振模式
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基于保偏光纤的双参量单臂游标传感器
13
作者 刘东梅 王孙德 +3 位作者 陈博文 陈严 郑佳伟 王天枢 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第2期119-126,共8页
提出了一种基于四模光纤(FMF)和保偏光纤(PMF)的折射率、温度双参量传感器。该传感器由保偏光纤内两个马赫-曾德尔干涉腔正交级联,利用两个干涉腔自由光谱范围相近产生游标效应,显著提高折射率和温度灵敏度。单臂结构保证了参考腔和传... 提出了一种基于四模光纤(FMF)和保偏光纤(PMF)的折射率、温度双参量传感器。该传感器由保偏光纤内两个马赫-曾德尔干涉腔正交级联,利用两个干涉腔自由光谱范围相近产生游标效应,显著提高折射率和温度灵敏度。单臂结构保证了参考腔和传感腔处于相同的环境中,能够消除环境因素对测量结果的干扰,提高测量的准确性和可靠性。实验结果表明,在1.335 0~1.371 0的折射率范围内,折射率灵敏度为691.194 nm/RIU,线性度为0.995;在30~90℃的温度范围内,温度灵敏度为-829 pm/℃,线性度为0.997。该传感器仅有17.54 cm,具有结构紧凑、制作简单、高灵敏度和低成本等特点,在环境监测和食品安全等方面具有重要应用。 展开更多
关键词 游标效应 偏振模式 马赫-曾德尔干涉 双参量传感
原文传递
基于单模光纤探针的气液两相流持气率成像方法
14
作者 邢文举 陈强 +2 位作者 刘国权 高宏 乔学光 《光通信技术》 北大核心 2025年第1期78-82,共5页
针对传统阵列式光纤探针在测量气液两相流持气率时存在的点位覆盖不足及对流场造成干扰的问题,提出了一种基于单模光纤探针的气液两相流持气率成像方法。该方法利用单模光纤探针对选定的关键位置进行精确测量,并采用克里金插值算法对未... 针对传统阵列式光纤探针在测量气液两相流持气率时存在的点位覆盖不足及对流场造成干扰的问题,提出了一种基于单模光纤探针的气液两相流持气率成像方法。该方法利用单模光纤探针对选定的关键位置进行精确测量,并采用克里金插值算法对未直接测量区域的持气率进行估算,从而实现成像。实验结果表明,在气流量设定为0.2 L/min、0.3 L/min、0.4 L/min和0.5 L/min的情况下,此方法能够生成高质量的持气率图像,成功实现了测量区域内持气率分布的可视化。 展开更多
关键词 光纤探针 克里金插值算法 持气率 成像
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光纤传感技术领域专利文献分析
15
作者 陆杭林 阳丽 +6 位作者 牛亚兰 符可鹏 郭泽平 韦金朋 唐剑 黎远鹏 胡君辉 《青岛大学学报(工程技术版)》 2025年第1期103-112,共10页
结合光纤传感技术应用背景,本文对专利申请的进展进行统计分析,阐述光纤传感技术领域专利在发明创造和技术保护方面的重要作用。采用数据检索、统计与分析的方法,完成了国内光纤传感技术领域专利申请的专利类型、技术分类、应用对象、... 结合光纤传感技术应用背景,本文对专利申请的进展进行统计分析,阐述光纤传感技术领域专利在发明创造和技术保护方面的重要作用。采用数据检索、统计与分析的方法,完成了国内光纤传感技术领域专利申请的专利类型、技术分类、应用对象、申请主体、学科分布和地域分布等方面的统计与分析。分析结果表明,光纤传感技术领域专利覆盖的应用对象和学科领域较多,专利申请总量达到了29543件;发明专利、实用新型专利和外观设计专利等3种专利类型中发明专利的申请量占有较大优势,占比达到了77.04%;在专利技术类型方面,点式传感的技术类型专利申请数量多于分布式应用,占比达到了63.7%;专利申请的主体中,高校类和企业类的申请量相当,占比分别为52.2%和47.8%;在地域分布中,东部地区和华北地区的专利申请量相当并远大于其它地区的申请量,申请总量为16426件,占比达到56%,且每年专利的申请数量呈现逐年上升态势。通过对光纤传感技术领域专利申请情况进行统计与分析,探讨当前光纤传感技术领域专利面临的问题与挑战,有助于从事该领域的技术人员了解目前该方向专利申请的现状;为相关高校、企业或创新主体在技术布局和专利申请上提供参考。 展开更多
关键词 光纤 传感技术 专利
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基于高斯过程回归的多快拍RFI定位融合算法
16
作者 赵洋 靳榕 +1 位作者 李一楠 窦昊锋 《空间电子技术》 2025年第2期75-85,共11页
综合孔径辐射计的接收数据易受射频干扰污染,影响后续产品质量。射频干扰源的精确定位是处理射频干扰的关键步骤。在以往的研究中,通过对多快拍中同一射频干扰源的定位结果做平均以提高其定位精度。然而,同一射频干扰源在不同快拍中的... 综合孔径辐射计的接收数据易受射频干扰污染,影响后续产品质量。射频干扰源的精确定位是处理射频干扰的关键步骤。在以往的研究中,通过对多快拍中同一射频干扰源的定位结果做平均以提高其定位精度。然而,同一射频干扰源在不同快拍中的位置和强度不同,导致不同快拍中同一射频干扰源的定位精度不同。因此,简单平均算法难以获得最优的定位精度。首先,文章提出了一种基于高斯过程回归的多快拍射频干扰定位融合算法。该算法通过高斯过程回归对射频干扰源不同方向的定位误差数据进行回归学习得到相应的定位误差估计模型;其次,使用该模型对每张快拍中射频干扰源在不同方向上的定位误差进行估计,并以此为标准给各快拍中射频干扰不同方向上的定位结果分配权重;最后,通过加权融合得到射频干扰源的精确定位。通过仿真实验,验证了该方法相比于简单平均算法的优越性。此外,文章使用土壤湿度和海洋盐度卫星数据进行了实验验证,证明了该方法的合理性和实用性。 展开更多
关键词 射频干扰定位 高斯过程回归 数据融合
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光纤FPI高温压力传感器的设计与仿真
17
作者 田野 曹咏弘 吕晶 《微纳电子技术》 2025年第2期105-115,共11页
航空发动机的内部环境严苛,为保证发动机正常运行需要实时监测压气室、燃烧室等关键部位的动态压力信号和温度信号。基于法布里珀罗干涉原理,以蓝宝石作为材料,建立了传感器整体结构模型并级联光栅结构作为温度补偿,通过理论和仿真分析... 航空发动机的内部环境严苛,为保证发动机正常运行需要实时监测压气室、燃烧室等关键部位的动态压力信号和温度信号。基于法布里珀罗干涉原理,以蓝宝石作为材料,建立了传感器整体结构模型并级联光栅结构作为温度补偿,通过理论和仿真分析确定了传感器具体结构尺寸参数。利用有限元分析软件ANSYS对蓝宝石法布里珀罗干涉仪(FPI)光纤高温压力传感器模型进行了静态分析及温度/压力耦合分析,以模拟传感器在复合环境下的性能。传感器的压力灵敏度为2.216 2 nm/MPa,温度灵敏度为9.198 4 pm/℃,交叉灵敏度为0.017 1 MPa/℃,满量程精度为0.735%,在26~1 500℃范围内具有良好的热-机械性能,为今后蓝宝石高温压力传感器结构的优化与改进提供了一定的参考。 展开更多
关键词 光纤高温压力传感器 法布里珀罗干涉仪(FPI) 光栅 蓝宝石薄膜 微电子机械系统(MEMS)
原文传递
基于可调谐扫描激光器的高精度波长解调技术研究
18
作者 马海龙 刘毅 +3 位作者 郝慧艳 李旭东 赵虎威 赵辉 《光电子技术》 2025年第1期64-70,共7页
针对传统温度传感器在复杂电磁环境中精度受限导致误报以及故障定位不准的问题,在采用光纤光栅(FBG)传感技术实现对设备电缆接头温度的测量时,利用可调谐扫描激光器且辅以标准具(FPE)作为参考光路,并融合高斯滤波(Gaussian Filtering)... 针对传统温度传感器在复杂电磁环境中精度受限导致误报以及故障定位不准的问题,在采用光纤光栅(FBG)传感技术实现对设备电缆接头温度的测量时,利用可调谐扫描激光器且辅以标准具(FPE)作为参考光路,并融合高斯滤波(Gaussian Filtering)与高斯最小二乘拟合的解调方法,快速准确地识别FBG反射光谱的中心波长,实现对温度参数的高精度实时监测。在特定温度环境下进行实验,对多组FBG中心波长数据分析处理,得到FBG中心波长‑温度回归直线模型。实验结果表明,系统的温度解调动态范围覆盖30℃~70℃,解调精度≯0.5℃,能够实现对设备温度准确快速地测量。 展开更多
关键词 光纤光栅 高斯最小二乘拟合 波峰检测
原文传递
基于分布式光纤声波监测技术的天然气管道预警系统建设
19
作者 郑伟 《工程建设(维泽科技)》 2025年第2期89-91,共3页
针对天然气管道运行过程中的泄漏、第三方入侵预警问题,本次研究引入了分布式光纤声波监测技术,首先从监测原理、系统构成及参数指标等角度出发,对其监测技术原理进行分析,以我国某管道为例,从设备安装、管道标定、设备运行等角度出发,... 针对天然气管道运行过程中的泄漏、第三方入侵预警问题,本次研究引入了分布式光纤声波监测技术,首先从监测原理、系统构成及参数指标等角度出发,对其监测技术原理进行分析,以我国某管道为例,从设备安装、管道标定、设备运行等角度出发,开展基于分布式光纤声波监测技术的天然气管道预警系统建设研究,最后,开展应用效果分析,为保障天然气管道的运行安全奠定基础。研究表明:基于分布式光纤声波监测技术的天然气管道预警系统建设涉及设备安装、管道标定、设备运行等多个环节,设备的安装工作涉及设备布置、光纤熔接以及尾纤处理等内容,在管道标定的过程中,需要工作人员在管道沿线每个标志桩、测试桩以及转角桩位置处进行敲击,设备运行的过程中需要将分布式光纤声波监测软件系统并入企业网络和统一的管理平台中;基于分布式光纤声波监测技术的天然气管道预警系统在应用的过程中可以产生较大的经济效益和社会效益。 展开更多
关键词 天然气管道 分布式光纤声波监测技术 预警系统 技术原理 系统建设
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空间电子束焊机高压电源的可靠性、安全性设计研究
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作者 陈鸿翔 张保平 +1 位作者 张欣怡 李进利 《空间电子技术》 2025年第2期127-134,共8页
空间飞行器在长期飞行过程中会发生温度过高老化、磨损、空间碎片撞击、密封部件泄漏等故障。因此需要使用焊接设备对空间飞行器进行修复。焊枪设备需要配备-10 kV/1 kW电源。在轨高压大功率电源的使用,重点在于电源产品工作过程中的高... 空间飞行器在长期飞行过程中会发生温度过高老化、磨损、空间碎片撞击、密封部件泄漏等故障。因此需要使用焊接设备对空间飞行器进行修复。焊枪设备需要配备-10 kV/1 kW电源。在轨高压大功率电源的使用,重点在于电源产品工作过程中的高压绝缘防护以及在空间飞行器上接地设计。针对空间用高压大功率电源设备可靠性、安全性、接地设计提出了解决方案并进行了分析。该方案支持焊接设备在轨应用。 展开更多
关键词 空间应用 高压 可靠性 安全性 接地
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