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油气田硫化氢气体浓度光纤消逝场传感检测技术 被引量：8
1
作者 唐东林 柯志军 +2 位作者 代志勇 窦春霞 贾品元 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期106-110,共5页
针对光纤消逝场硫化氢（H2S）气体浓度传感器存在的光源波动噪声、灵敏度低等问题,设计了双光路光谱吸收式检测系统,分析了消逝场光功率与气体浓度、检测灵敏度之间的关系,研究了光纤腐蚀过程中消逝场功率与光纤剩余直径之间的关系;研... 针对光纤消逝场硫化氢（H2S）气体浓度传感器存在的光源波动噪声、灵敏度低等问题,设计了双光路光谱吸收式检测系统,分析了消逝场光功率与气体浓度、检测灵敏度之间的关系,研究了光纤腐蚀过程中消逝场功率与光纤剩余直径之间的关系;研制消逝场功率比不同的传感光纤进行H2S气体浓度检测实验,探讨了小范围温度变化对气体浓度检测的影响。实验结果表明：当传感光纤消逝场功率比为10%时,灵敏度高达4.4W·L/mol,最低检测H2S气体浓度可达5.1×10-6,且温度在273~333 K范围内变化时对H2S气体浓度检测的影响很小。光纤消逝场传感器制作成本低、灵敏度高、精度高,可用于油气勘探开发过程中H2S气体的检测。 展开更多
关键词 消逝场 光纤传感器 光谱吸收 差分检测 硫化氢气体浓度
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宽带啁啾光纤光栅F-P腔磁场传感器研究 被引量：6
2
作者 吴梓楠 唐冬林 +1 位作者 张旭辉 代志勇 《传感器与微系统》 CSCD 2019年第11期54-57,61,共5页
提出了一种结合反射光谱分析方法的全光纤微弱磁场传感器。利用两个啁啾光栅间隔一段距离构成一个全光纤的啁啾光栅F-P腔,将其粘贴在超磁致伸缩材料的表面构成一个磁换能器;采用条纹计数法对F-P腔的输出反射光谱进行解调,获得在外部磁... 提出了一种结合反射光谱分析方法的全光纤微弱磁场传感器。利用两个啁啾光栅间隔一段距离构成一个全光纤的啁啾光栅F-P腔,将其粘贴在超磁致伸缩材料的表面构成一个磁换能器;采用条纹计数法对F-P腔的输出反射光谱进行解调,获得在外部磁场的作用下啁啾光栅F-P腔的腔长变化,从而实现对磁场的传感测量。实验结果表明:测量误差平均值为0.43 μT,方差为0.3 μT,系统的相位灵敏度为 1.62 rad/μT 。提出的光纤微弱磁场传感器具有体积小、响应快、响应带宽大、可多点组网等优势,在未来微弱磁场的测量中有着巨大的应用价值。 展开更多
关键词 微型磁场传感器 啁啾光栅 法布里-珀罗腔 条纹计数法 磁换能器
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基于有机聚合物的光纤气体传感器 被引量：1
3
作者 吴梓楠 唐冬林 +1 位作者 王岩岩 代志勇 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期176-180,共5页
提出了一种有机聚合物敏感结合光波相位检测的光纤气体传感方法并进行了实验验证.利用不同浓度酸性气体作用下,有机聚合物其折射率将发生改变的特性,在光纤法布里-珀罗(Fabry-Perot,FP)腔中填充有机聚合物薄膜,通过分析光纤F-P腔输出的... 提出了一种有机聚合物敏感结合光波相位检测的光纤气体传感方法并进行了实验验证.利用不同浓度酸性气体作用下,有机聚合物其折射率将发生改变的特性,在光纤法布里-珀罗(Fabry-Perot,FP)腔中填充有机聚合物薄膜,通过分析光纤F-P腔输出的光谱特性,实现对酸性气体浓度高精度测量.实验结果表明,有机聚合物的折射率随被测气体浓度的增加而减小,传感器的系统灵敏度为(0.726~1.006)×10^(-2) cm/%VOL,相位灵敏度为1.276×10^(-2) rad/%VOL,浓度分辨率为0.783ppm,可应用于石油化工领域二氧化碳、硫化氢等酸性气体的高精度测量. 展开更多
关键词 气体传感器F-P腔 酸性气体 有机聚合物 光纤传感
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二波混频高功率单频窄线宽光纤激光器 被引量：7
4
作者 代志勇 张晓霞 +3 位作者 彭增寿 李剑峰 欧中华 刘永智 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期159-163,共5页
设计并制造了一种基于二波混频的高功率单频窄线宽光纤激光器。激光器采用长线形腔结构,以Er3+/Yb3+双包层光纤作为增益介质,利用输出信号光分束反馈注入,与腔内振荡激光混频干涉,形成分布的增益光栅与折射率光栅共同作用选模,获得稳定... 设计并制造了一种基于二波混频的高功率单频窄线宽光纤激光器。激光器采用长线形腔结构,以Er3+/Yb3+双包层光纤作为增益介质,利用输出信号光分束反馈注入,与腔内振荡激光混频干涉,形成分布的增益光栅与折射率光栅共同作用选模,获得稳定的1 550.63 nm单频高功率激光输出。在975 nm多模激光二极管(LD)抽运下,激光器抽运阈值光功率为356 mW。当抽运光功率为3.1 W时,激光器输出信号光功率为653.7 mW,对应的光-光转换效率为21.1%,斜率效率为24.6%,信噪比大于50 dB。用延时自外差方法测量激光器输出的3 dB光谱线宽为5.0 kHz。 展开更多
关键词 激光光学 光纤激光器 二波混频 单频 窄线宽
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受激光布里渊散射结合脉冲泵浦的可调谐调Q光纤激光器 被引量：4
5
作者 代志勇 彭增寿 +2 位作者 欧中华 李剑峰 刘永智 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期614-617,663,共5页
介绍了一种受激布里渊散射(SBS)结合脉冲泵浦的全光纤调Q激光器,获得重复频率可调谐的亚10 ns高功率脉冲。利用瑞利散射(RS)和SBS共同作用自调Q机制,采用光纤干涉环结构与强泵浦抽运,可获得稳定的亚10 ns高功率调Q光脉冲。以脉冲泵浦控... 介绍了一种受激布里渊散射(SBS)结合脉冲泵浦的全光纤调Q激光器,获得重复频率可调谐的亚10 ns高功率脉冲。利用瑞利散射(RS)和SBS共同作用自调Q机制,采用光纤干涉环结构与强泵浦抽运,可获得稳定的亚10 ns高功率调Q光脉冲。以脉冲泵浦控制调Q光脉冲产生的重复频率,实现调Q光脉冲输出重复频率的可调谐。实验结果表明:使用3 m高增益掺Er3+光纤,在两只975 nm半导体激光器强泵浦抽运下,可获得脉宽6 ns、峰值功率大于340 W、重复频率0～5 kHz的调Q光脉冲输出。该调Q光纤激光器具有全光纤结构、输出脉冲窄、峰值功率高、重复频率可调谐的特点,可用于分布式光纤传感系统与种子光源。 展开更多
关键词 光纤激光器 调Q 受激布里渊散射 脉冲泵浦
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千瓦级掺Yb^3＋双包层光纤激光器的热分析 被引量：1
6
作者 李剑峰 段开椋 +4 位作者 曹祥杰 王屹山 姚欣 郭永康 林祥棣 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1921-1927,共7页
针对千瓦级Yb3+光纤激光器的特殊结构,在同时考虑光纤表面的对流换热和辐射换热条件下建立了热传递模型和一维稳态传热方程.结合该稳态传热方程和光纤激光器的速率方程,数值模拟了正向泵浦1000W和双端泵浦两端各500W的条件下沿光纤纵向... 针对千瓦级Yb3+光纤激光器的特殊结构,在同时考虑光纤表面的对流换热和辐射换热条件下建立了热传递模型和一维稳态传热方程.结合该稳态传热方程和光纤激光器的速率方程,数值模拟了正向泵浦1000W和双端泵浦两端各500W的条件下沿光纤纵向和径向的温度分布.计算结果表明,双端泵浦的温度分布比正向泵浦的均匀,且光纤中的最高温度比正向泵浦时下降了135.9℃.将考虑辐射换热时光纤的温度分布和忽略辐射换热时的结果进行对比,后者的温度比前者高得多,表明辐射换热是光纤激光器非常重要的换热方式.最后,分析了双端泵浦以及光纤长度不变的条件下纤芯半径、包层半径以及表面传热系数对光纤内温度分布的影响.结果表明纤芯半径不会影响光纤表面温度,而加大表面传热系数以及增大包层半径可以有效地降低光纤表面及内部温度. 展开更多
关键词 高功率光纤激光器 传热方程 速率方程 对流换热 辐射换热 温度分布
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