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基于超弱光纤布拉格光栅的声速测量方法
1
作者 丁卓梅 陈文豪 +2 位作者 刘茁蓉 罗志会 徐冰 《大学物理实验》 2024年第2期75-77,99,共4页
利用超弱光纤布拉格光栅对振动的敏感特性,提出了一种基于分布式光纤声学传感的声速测量方法。通过测量声速传递过程中不同超弱光纤布拉格光栅传感器接收到声音信号的时差来计算声速。该方法可以测量不同温度下的声速,其测量值与理论值... 利用超弱光纤布拉格光栅对振动的敏感特性,提出了一种基于分布式光纤声学传感的声速测量方法。通过测量声速传递过程中不同超弱光纤布拉格光栅传感器接收到声音信号的时差来计算声速。该方法可以测量不同温度下的声速,其测量值与理论值误差小于0.5%。为声速测量提供了新的方法。 展开更多
关键词 超弱光纤布拉格光栅 分布式光纤声学传感 声速测量 温度
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基于光纤布拉格光栅多维力触觉传感器的研究
2
作者 刘靖 《传感器技术与应用》 2024年第2期212-219,共8页
为了帮助机器人感知与外界环境和对象的相互作用情况并及时作出判断和反馈,研究并制作了一种基于光纤光栅测量三维力的触觉传感器,用于机器人外表面的受力检测。该传感器主要由一个十字型弹性体和一根串联了5段不同中心波长的光栅组成... 为了帮助机器人感知与外界环境和对象的相互作用情况并及时作出判断和反馈,研究并制作了一种基于光纤光栅测量三维力的触觉传感器,用于机器人外表面的受力检测。该传感器主要由一个十字型弹性体和一根串联了5段不同中心波长的光栅组成。首先利用SolidWorks软件进行有限元仿真分析,研究弹性体接受外部水平力和垂直力时各部分的应变特性,然后依据其应变特性,确定各个FBG在弹性体上的最佳粘接位置,以达到最高的灵敏度;其次,对弹性体的不同位置施加应力,确定最佳施加力的位置;最后通过处理五个FBG的波长变化,测量来自X、Y、Z方向的三维力灵敏度。通过实验测试分析,该传感器具有良好的应力传感灵敏度。 展开更多
关键词 光纤布拉格光栅 触觉传感器 三维力测量 机器人
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体布拉格光栅外腔倍频半导体激光器研究
3
作者 刘荣战 《光学仪器》 2024年第2期36-45,共10页
为提高绿光激光器的输出特性,设计了一种体布拉格光栅外腔倍频半导体激光器。采用反射型体布拉格光栅作为反馈元件构成外腔半导体激光器,并使用三硼酸锂晶体进行倍频,研究了基频光的光束及光谱特性对倍频光的光束及光谱特性的影响。实... 为提高绿光激光器的输出特性,设计了一种体布拉格光栅外腔倍频半导体激光器。采用反射型体布拉格光栅作为反馈元件构成外腔半导体激光器,并使用三硼酸锂晶体进行倍频,研究了基频光的光束及光谱特性对倍频光的光束及光谱特性的影响。实验结果表明,使用体布拉格光栅进行外腔锁波时,所得到的倍频光同样能实现窄带宽输出,同时倍频光的远场分布与基频光的远场分布一致。使用衍射效率为10%的体布拉格光栅作为外腔输出镜,可将半导体激光器的输出波长稳定锁定在1064 nm,所得到的倍频光波长稳定在532 nm附近,光谱线宽压缩至0.4 nm左右,输出功率可达73 mW。 展开更多
关键词 半导体激光器 绿光 体布拉格光栅 倍频
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槽型相移布拉格光栅微环谐振器及其传感特性
4
作者 刘春娟 孙晓丽 +2 位作者 吴小所 王嘉伟 曹倩倩 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期39-49,共11页
为实现高灵敏度及高品质因数的折射率传感特性,设计了一种基于槽型相移布拉格光栅的微环谐振器结构。该结构由槽型直波导内嵌相移布拉格光栅耦合单实波导微环构成。结构中离散态光模式与连续态光模式相互干涉产生了Fano共振。利用传输... 为实现高灵敏度及高品质因数的折射率传感特性,设计了一种基于槽型相移布拉格光栅的微环谐振器结构。该结构由槽型直波导内嵌相移布拉格光栅耦合单实波导微环构成。结构中离散态光模式与连续态光模式相互干涉产生了Fano共振。利用传输矩阵法量化谐振器中各部分的光场分布,分析系统的传输原理。采用时域有限差分法对提出的器件结构进行仿真模拟,并对结构物理参数进行优化。模拟结果表明该结构的品质因数达到25729,比传统微环谐振器提高了3倍以上,消光比为18.65 dB,高出传统微环谐振器6.46 dB,折射率灵敏度达到122 nm/RIU,且该谐振器结构简单。所提出的结构在传感应用中具有一定的优势。 展开更多
关键词 集成光学 硅基波导 微环谐振器 槽型相移 布拉格光栅 Fano谐振 折射率传感
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光纤布拉格光栅振动传感器的研究进展
5
作者 贾振安 何阳 +2 位作者 禹大宽 高宏 刘钦朋 《红外》 CAS 2023年第10期34-42,共9页
随着光纤传感技术的不断发展,光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)振动传感器在实际应用中的复杂振动测量性能愈发优良可靠。基于FBG振动传感器的优势,简略地阐述了FBG振动传感器的工作原理,并介绍了近5年国内研发的部分悬臂梁型... 随着光纤传感技术的不断发展,光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)振动传感器在实际应用中的复杂振动测量性能愈发优良可靠。基于FBG振动传感器的优势,简略地阐述了FBG振动传感器的工作原理,并介绍了近5年国内研发的部分悬臂梁型、膜片型、铰链型三种结构的优缺点。最后针对FBG振动传感器提出了4个方面的建议,并展望了FBG振动传感器的发展方向。 展开更多
关键词 光纤布拉格光栅 振动传感器 悬臂梁 膜片 铰链
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基于光纤布拉格光栅的涡街流量传感技术研究
6
作者 贾振安 王恒超 +1 位作者 白燕 樊伟 《红外》 CAS 2023年第9期28-37,共10页
流量是科学研究及工业生产中的一项重要参数。在众多流量测量仪表中,涡街流量计是一种常用类型。由于光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)具有灵敏度高、体积小和抗电磁干扰强等特点,基于FBG的涡街流量传感技术具有重要研究意义。... 流量是科学研究及工业生产中的一项重要参数。在众多流量测量仪表中,涡街流量计是一种常用类型。由于光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)具有灵敏度高、体积小和抗电磁干扰强等特点,基于FBG的涡街流量传感技术具有重要研究意义。概述了FBG涡街流量传感机理,分析了涡街发生体下游的流体状态与升力变化。从已有研究成果入手,分析提炼了基本型涡街发生体作用下的旋涡属性、涡街信号处理、消除管道振动和小流量测量四个关键性问题。最后,总结并展望了该项技术利用光学方法抑制干扰信号、小口径管道涡街流量测量和FBG传感封装与增敏三个方面,还提出了未来可能发展的研究方向,以期发展新型涡街流量计。 展开更多
关键词 光纤布拉格光栅 涡街流量计 涡街发生体
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基于SiO_(2)波导的低耦合系数、窄线宽、高阶布拉格光栅特性研究
7
作者 尹小杰 王警辉 +1 位作者 郑之远 宋泽国 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期281-290,共10页
推导了布拉格光栅三维耦合系数公式,构建了一种新型的波导型布拉格光栅三维数值模型,并基于此设计制备出一种基于SiO2平面波导结构的低耦合系数、窄线宽、高阶布拉格光栅。从理论设计和试验验证两方面系统分析了布拉格光栅刻蚀深度及占... 推导了布拉格光栅三维耦合系数公式,构建了一种新型的波导型布拉格光栅三维数值模型,并基于此设计制备出一种基于SiO2平面波导结构的低耦合系数、窄线宽、高阶布拉格光栅。从理论设计和试验验证两方面系统分析了布拉格光栅刻蚀深度及占空比对光栅耦合系数和线宽的影响,并最终设计制备出了中心波长为1554.053 nm,反射率为-8.5 dB,峰值半高宽为89 pm的SiO2波导结构布拉格光栅器件。本文设计制备的低耦合系数高阶布拉格光栅器件工艺简单,成本低,在滤波器、传感器及外腔窄线宽激光器领域中有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 平面光波导 二氧化硅 低耦合系数 高阶光栅 峰值半高宽 布拉格光栅
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具有温度自补偿的保偏光纤布拉格光栅多参量传感器的设计与制备 被引量：1
8
作者 李建宇 董忠级 +3 位作者 张吉宏 史雯慧 郑加金 韦玮 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第14期123-130,共8页
多参量的动态检测对于隧道、桥梁和管道等结构疲劳损伤的预测具有重要意义,开发一种高灵敏度、环境友好、低成本和易于操作的多参量动态检测技术一直是业界追求的目标.为了克服目前基于光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)的多参... 多参量的动态检测对于隧道、桥梁和管道等结构疲劳损伤的预测具有重要意义,开发一种高灵敏度、环境友好、低成本和易于操作的多参量动态检测技术一直是业界追求的目标.为了克服目前基于光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)的多参量传感器结构和原理复杂、制作成本高等问题,本文基于保偏光纤布拉格光栅(PM-FBG)设计并制作了一种结构简单且高灵敏度,单点可同时测量多个参量的新型传感器.该传感器通过传感臂可以同时测量某一点在两个垂直方向上的位移和扭转变化,并具有温度自补偿功能.实验结果表明:该传感器的快轴和慢轴对于温度的响应不同,其线性灵敏度分别为11.4 pm/℃和10.6 pm/℃,温度补偿系数为0.8 pm/℃,平均扭转灵敏度为0.20 dB/(°);该传感器的快轴和慢轴对位移/弯曲的响应相同,线性灵敏度为31.5 pm/mm.当改变传感器周围的温度场,其位移和扭转传感性能不受影响,可实现3个参量的同时测量.本文研制的PM-FBG新型多参量传感器可以保证高精度的温度、位移和扭转测量,同时具有较低的制作成本,有望为多参量动态检测提供一种新的手段. 展开更多
关键词 光纤传感器 保偏光纤布拉格光栅 温度补偿 多参量传感
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基于光纤布拉格光栅传感的锂电池内部状态原位监测
9
作者 史雯慧 王浩 +4 位作者 曹慧 刘熠鑫 李建宇 郑加金 韦玮 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期156-164,共9页
锂电池内部的应力和温度变化难以监测是影响电池安全运行的最大隐患,提出采用光纤布拉格光栅传感技术,在锂电池内部植入光栅对电池阳极的温度和应力变化信息进行实时采集,实现了对锂离子电池阳极的原位监测,建立了电信号与光学传感信号... 锂电池内部的应力和温度变化难以监测是影响电池安全运行的最大隐患,提出采用光纤布拉格光栅传感技术,在锂电池内部植入光栅对电池阳极的温度和应力变化信息进行实时采集,实现了对锂离子电池阳极的原位监测,建立了电信号与光学传感信号之间的联系。实验结果表明,锂电池工作循环中,锂离子的脱嵌和嵌入会引起温度变化,对应传感器波长偏移达100 pm,温度上升11.1℃;在排除温度因素的影响后,循环电流的跳变会引起阳极收缩,产生的应力使波长漂移达21.96 pm,约为18.3με。此外,研究了不同充放电速率对电池的影响,10 mA电流比2.5 mA电流时温度提高了2.8倍,应力提高了4.4倍。所植入光栅监测系统既可以高精度地测量电化学反应引起的温度、应力变化,同时解调速度快,有利于实时、准确监测锂电池的热失控及形变鼓包故障,研究结果有望为锂电池的安全使用提供有效的实验依据。 展开更多
关键词 锂电池 光纤布拉格光栅 温度 应力 原位监测
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光纤布拉格光栅碳刷温度在线监测系统及应用 被引量：1
10
作者 孙杰 许鹤鹏 +3 位作者 王玥 李颖捷 黄翔 陈涛 《电工技术》 2023年第14期57-61,143,共6页
集电环系统是发电机励磁系统的重要组成部分,其碳刷和滑环之间存在相对位移和滑动摩擦,是整个励磁系统中最薄弱的环节,故障率高。对碳刷或滑环进行在线温度监测能够及时发现发电机组运行中存在的问题,然而碳刷和滑环的在线温度监测存在... 集电环系统是发电机励磁系统的重要组成部分,其碳刷和滑环之间存在相对位移和滑动摩擦,是整个励磁系统中最薄弱的环节,故障率高。对碳刷或滑环进行在线温度监测能够及时发现发电机组运行中存在的问题,然而碳刷和滑环的在线温度监测存在测点多且有强电压的难题。采用光纤布拉格光栅温度传感器对碳刷温度进行监测,提出了一种基于碳刷架恒压簧的传感器安装方法,实现了富春江水力发电厂某机组碳刷在线温度监测。该技术可同时应用到发电机组风冷器等场景的在线监测。 展开更多
关键词 光纤布拉格光栅 碳刷 温度 在线监测 集电环 水力发电机
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光纤布拉格光栅传感器网络映射算法研究
11
作者 李洪刚 杜庆东 李付学 《激光杂志》 CAS 北大核心 2023年第5期96-101,共6页
采用目前方法获取光纤布拉格光栅传感器网络映射结果时,存在映射效果较差的问题。为此,提出了光纤布拉格光栅传感器网络映射算法研究的方法。首先对光纤布拉格光栅传感器的传感原理进行分析,并以分析结果为基础,建立基于BP神经网络的网... 采用目前方法获取光纤布拉格光栅传感器网络映射结果时,存在映射效果较差的问题。为此,提出了光纤布拉格光栅传感器网络映射算法研究的方法。首先对光纤布拉格光栅传感器的传感原理进行分析,并以分析结果为基础,建立基于BP神经网络的网络映射问题模型。通过对该模型内的节点综合能力和影响因子进行分析,获取有利于光纤布拉格光栅传感器测量性能的优化结果。将两组传感器优化结果分别代入虚拟网络映射模型中,利用模型的节点可靠感知性原理,实现光纤布拉格光栅传感器网络映射。实验结果表明,所提方法在小规模场景下的通信请求率和平均计算请求率分别为87%和16%,在大规模条件下的平均通信请求率和平均计算请求率分别为91%和9%,表明所提方法的网络映射效果较好。 展开更多
关键词 光纤布拉格光栅 传感器网络 线性光波 映射请求 网络映射算法
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七芯光纤布拉格光栅温度传感特性研究 被引量：1
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作者 冯岩佩 温俊梁 +3 位作者 魏长胜 申展 任瑛 刘颖刚 《光电技术应用》 2023年第6期43-47,共5页
基于相位掩模技术在七芯光纤(SCF)中刻写了光纤光栅(FBGs),通过实验对七芯光纤光栅在常温和低温下的温度传感特性进行了研究。结果表明,在30℃~80℃的常温温度范围内,传感器的温度灵敏度为9.98pm/℃,线性度为0.99944。在-60℃~20℃的低... 基于相位掩模技术在七芯光纤(SCF)中刻写了光纤光栅(FBGs),通过实验对七芯光纤光栅在常温和低温下的温度传感特性进行了研究。结果表明,在30℃~80℃的常温温度范围内,传感器的温度灵敏度为9.98pm/℃,线性度为0.99944。在-60℃~20℃的低温温度范围内,传感器的温度灵敏度为8.77pm/℃,线性度为0.99751。可以看出,七芯光纤光栅对于常温和低温都有比较稳定的响应特性,但是温度降低时,灵敏度降低,线性度变差。研究结果对基于光纤光栅的温度传感研究具有参考价值。 展开更多
关键词 七芯光纤(SCF) 光纤布拉格光栅(FBG) 光栅刻写 温度
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基于光纤布拉格光栅的扑翼机器人三维扑动变形测量 被引量：2
13
作者 郭永兴 张航 +1 位作者 熊丽 刘天阔 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1304-1313,共10页
仿生扑翼飞行机器人的扑动变形测量对提高其飞行性能非常重要,而现有的数值仿真、立体视觉摄像和结构光投影等测量方法,存在边界条件难以确定、视觉遮挡等问题,因此提出了一种基于光纤光栅的接触式扑翼动态变形测量方法。设计了一种以... 仿生扑翼飞行机器人的扑动变形测量对提高其飞行性能非常重要,而现有的数值仿真、立体视觉摄像和结构光投影等测量方法,存在边界条件难以确定、视觉遮挡等问题,因此提出了一种基于光纤光栅的接触式扑翼动态变形测量方法。设计了一种以聚酰亚胺薄膜为基底的光纤光栅柔性传感器,将柔性传感器以阵列的形式布设在扑翼表面监测翼面扑动的实时应变,并基于曲率的三维重建算法将实时应变数据重构为扑翼的实时三维形状。成功监测了一个室内稳定扑动周期内翼面的应变变化情况并开展三维变形分析,结果表明:扑翼扑动时翼面应变主要发生在支撑杆周围,下扑和上扑阶段的应变最大值分别为-50.6με和98.1με;翼面变形主要发生在翼面后缘,下扑和上扑阶段的变形最大值分别为-2.06 mm和4.02 mm。本研究为扑翼动态变形测量提供了技术支持,为提高扑翼机飞行性能提供了科学依据。 展开更多
关键词 光纤传感 光纤布拉格光栅 扑翼机器人 三维重构 变形监测
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一种利用双路相移布拉格光栅的快速微波频率测量方案
14
作者 李城鑫 毛久兵 《电讯技术》 北大核心 2023年第1期120-124,共5页
采用相移布拉格光栅设计了一种快速微波频率测量方案。通过在上下两支路配置具有不同陷波频率的相移布拉格光栅,再分别与激光源、相位调制器进行融合处理,利用光电探测器输出功率比与待测微波信号频率之间的映射关系建立幅度比较函数,... 采用相移布拉格光栅设计了一种快速微波频率测量方案。通过在上下两支路配置具有不同陷波频率的相移布拉格光栅,再分别与激光源、相位调制器进行融合处理,利用光电探测器输出功率比与待测微波信号频率之间的映射关系建立幅度比较函数,进而实现微波频率测量。理论分析和仿真结果表明,通过调节激光源的载波频率,可改变微波频率的测量范围和测量精度;再结合大范围低精度频率测量和小范围高精度频率测量的两步测量法,可实现高精度的微波频率测量。该方案具有结构简单、测量精度高等优点。 展开更多
关键词 快速微波频率测量 相移布拉格光栅 幅度比较函数
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光纤布拉格光栅传感器应变和温度同时测量结构和传感模型 被引量：2
15
作者 胡硕臻 王幸国 李永健 《科技广场》 2005年第2期8-11,共4页
布拉格传感器对应变和温度都是敏感的,会出现交叉敏感的问题。解决应变和温度交叉敏感的问题是光纤布拉格光栅传感器进一步发展的关键。本文着重从理论上介绍了布拉格光栅传感器的交叉敏感问题的物理机制,并介绍了主要的光纤布拉格光栅... 布拉格传感器对应变和温度都是敏感的,会出现交叉敏感的问题。解决应变和温度交叉敏感的问题是光纤布拉格光栅传感器进一步发展的关键。本文着重从理论上介绍了布拉格光栅传感器的交叉敏感问题的物理机制,并介绍了主要的光纤布拉格光栅实现应变和温度同时测量的结构和传感模型。 展开更多
关键词 布拉格光栅传感器 温度 应变 测量结构 模型 光纤布拉格光栅 交叉敏感 物理机制 敏感问题 同时测量
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光纤布拉格光栅应变与温度传感特性及其实验分析 被引量：23
16
作者 周智 田石柱 +2 位作者 赵雪峰 武湛君 欧进萍 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期551-554,共4页
对光纤布拉格光栅应变与温度传感特性进行了分析 ,理论计算了波长变化对传感系数的影响 ,提出了光纤光栅应变传感的温度补偿方法 ,并理论分析了光纤光栅温度和应变传感的耦合作用。最后 ,通过材料实验与等强度梁实验研究与分析了光纤光... 对光纤布拉格光栅应变与温度传感特性进行了分析 ,理论计算了波长变化对传感系数的影响 ,提出了光纤光栅应变传感的温度补偿方法 ,并理论分析了光纤光栅温度和应变传感的耦合作用。最后 ,通过材料实验与等强度梁实验研究与分析了光纤光栅的应变与温度传感特性。理论分析与实验结果表明 ,两者吻合很好 ,光纤光栅的波长变化与应变和温度存在很好的线性关系 ,波长变化对传感系数的影响很小。 展开更多
关键词 光纤布拉格光栅 实验分析 应变传感 温度传感 耦合作用
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埋入式光纤布拉格光栅传感器封装结构对测量应变的影响 被引量：33
17
作者 吴入军 郑百林 +1 位作者 贺鹏飞 谭跃刚 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期24-30,共7页
考虑在实际应变测量中传感器封装形式会影响光纤Bragg光栅测得的应变响应,本文研究了测量应变与实际应变之间的关系。针对埋入式光纤Bragg光栅传感器,建立了应变传递函数,并对传递函数的正确性和各个参数对测量应变的影响进行了研究。首... 考虑在实际应变测量中传感器封装形式会影响光纤Bragg光栅测得的应变响应,本文研究了测量应变与实际应变之间的关系。针对埋入式光纤Bragg光栅传感器,建立了应变传递函数,并对传递函数的正确性和各个参数对测量应变的影响进行了研究。首先,根据埋入式光纤Bragg光栅传感器的受力特点,提出了多项式形式的剪应力分布,进一步建立了应变传递函数。然后,利用数值方法和实验对该应变传递函数进行验证。最后,分析了传感器长度、胶结层弹性模量、胶结层厚度对测量应变的影响。计算结果表明:该应变传递函数正确;胶结层厚度越薄,弹性模量越大,越有利于应变传递。该应变传递函数计算误差控制在5%以内,完全满足埋入式光纤Bragg光栅测量精度要求,对其实际应用具有指导意义。 展开更多
关键词 光纤布拉格光栅 光纤传感器 应变测量 应变传递 剪应力
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光纤布拉格光栅监测复合材料固化 被引量：26
18
作者 万里冰 武湛君 +1 位作者 张博明 王殿富 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期1-5,共5页
　复合材料层合板在固化成型过程中形成的残余应变和应力是影响材料质量的重要因素,它与预浸料铺层在固化工艺过程中产生的应变密切相关。在研究和测试了光纤布拉格光栅应变和温度传感器传感特性的基础上,将二者埋入复合材料预浸料铺层... 　复合材料层合板在固化成型过程中形成的残余应变和应力是影响材料质量的重要因素,它与预浸料铺层在固化工艺过程中产生的应变密切相关。在研究和测试了光纤布拉格光栅应变和温度传感器传感特性的基础上,将二者埋入复合材料预浸料铺层,在热压釜成型工艺过程中监测了材料内部的温度和应变发展历程,由此获得对称正交层合板的宏观残余应变。监测结果表明,单向和对称正交层合板在固化结束后都将产生收缩,对称正交层合板铺层内的残余应变平行于纤维方向为压应变,垂直于纤维方向为拉应变。光纤光栅传感器为复合材料固化监测及层合板残余应力分析提供了一种新的工具,为实现复合材料从制造到服役的全寿命、一体化监测提供了可能。 展开更多
关键词 光纤布拉格光栅 残余应变 残余应力 固化 工艺过程应变
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基于光纤布拉格光栅的化学传感器 被引量：20
19
作者 桑新柱 余重秀 +3 位作者 颜玢玢 T.Mayteevarunyoo 吕乃光 张琦 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期771-774,共4页
除掉光纤布拉格光栅的包层,可以使它的布拉格波长对外界环境的折射率变化敏感。采用氢氟酸腐蚀掉光纤布拉格光栅的包层,获得了直径约为6μm的布拉格光栅。实验研究了布拉格波长对化学溶液的浓度敏感性特征,结果表明:采用10 pm分辨率的... 除掉光纤布拉格光栅的包层,可以使它的布拉格波长对外界环境的折射率变化敏感。采用氢氟酸腐蚀掉光纤布拉格光栅的包层,获得了直径约为6μm的布拉格光栅。实验研究了布拉格波长对化学溶液的浓度敏感性特征,结果表明:采用10 pm分辨率的光谱仪,丙二醇溶液在低浓度时的浓度分辨率为0.7%,在高浓度时的分辨率为0.32%;糖溶液在低浓度时的分辨率为0.55%,高浓度时为0.1%。采用商用的分辨率为1 pm的高精度波长解调系统,它们的分辨率可以提高一个数量级。 展开更多
关键词 光纤布拉格光栅 化学传感器 生物传感器 折射率
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三点寻峰算法处理光纤布拉格光栅传感信号 被引量：16
20
作者 陈勇 王坤 +2 位作者 刘焕淋 陈丽娟 杨雪 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期2751-2756,共6页
为了精确获得光纤布拉格光栅(FBG)传感系统的中心波长,提出了一种新的峰值检测算法,即三点寻峰法。研究了该算法的流程,在此基础上确定了影响峰值检测精度的三要素,即窗口大小、稀疏数据个数和波长间隔。考虑窗口大小的合理选取是提高... 为了精确获得光纤布拉格光栅(FBG)传感系统的中心波长,提出了一种新的峰值检测算法,即三点寻峰法。研究了该算法的流程,在此基础上确定了影响峰值检测精度的三要素,即窗口大小、稀疏数据个数和波长间隔。考虑窗口大小的合理选取是提高寻峰精度的关键,本文采用求导法来确定光谱处理窗口大小。然后,设置采样间隔对窗口内光谱进行重采样,获得稀疏光谱数据并进行多项式拟合。最后,根据拟合结果选取合适的波长间隔,从而确定三点坐标并对FBG反射谱进行峰值检测。仿真实验结果表明:当光谱处理窗口大小为0.4nm、重采样间隔为0.18nm时获得了3个光谱数据;其波长间隔取0.22nm时,所提方法的峰值误差为0.4pm,好于其他寻峰算法,满足精确解调FBG传感系统的要求。 展开更多
关键词 光纤布拉格光栅 峰值检测 光谱窗口 稀疏光谱数据 采样间隔
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