布拉格光纤光栅论文_陈光,丁克勤,冯其波,高瞻

导读:本文包含了布拉格光纤光栅论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:光纤,布拉格,光栅,传感器,光学,偏振,折射率。

布拉格光纤光栅论文文献综述

陈光,丁克勤,冯其波,高瞻[1](2018)在《线黏弹性端接布拉格光纤光栅传感器应变传递机理》一文中研究指出端接光纤光栅应变传感器具有无多峰、栅区不直接受力和各点受力相等等优点,在基片式和夹持式等传感器封装中得到广泛应用。但黏接层的剪切变形会导致光纤光栅测量应变与基体结构应变不同,从而产生应变测量误差。实际使用中,需要准确获得黏接层剪切变形影响下光纤光栅应变与基体结构应变的函数关系,以提高应变的测量精度。为此,推导了线黏弹性表面黏贴式端接光纤光栅应变传递方程,建立了瞬时响应和准静态响应下光纤光栅和基体之间的平均应变传递模型。讨论分析了影响平均应变传递率的因素,给出明显优于栅区黏接式光纤光栅应变传感器的黏接层参数的影响规律。通过有限元仿真验证了理论方程的有效性。该模型为端接光纤光栅应变传感器的设计与应用提供依据。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2018年11期)

张金辉,励强华,于程程[2](2018)在《温度对双芯布拉格光纤光栅二阶偏振模色散影响的研究》一文中研究指出应用了一种对称结构的双芯光纤,写入对称的光栅,形成双芯布拉格光纤光栅.实验研究其在不同温度下的反射谱线和二阶偏振模色散(PMD)随波长变化曲线,分析了二阶PMD随温度变化的情况.实验表明,二阶PMD随着温度的变化而改变,温度增加两峰中心波长的漂移程度相同,其他因素无明显变化,二阶PMD中心波长峰值随温度增加成线性向长波长方向漂移.研究结果对双芯光纤光栅温度传感的应用提供了一定的指导意义.(本文来源于《哈尔滨师范大学自然科学学报》期刊2018年05期)

陈高杨,马鹏,李杰,孙立朋,武创[3](2018)在《基于单螺旋扭转结构的取样布拉格光纤光栅及其传感特性》一文中研究指出提出一种新型取样布拉格光纤光栅传感器,用于温度和轴向应变的传感。为了制作该传感器,利用特种光纤熔接机在单模光纤上制造出单螺旋扭转结构,然后在单螺旋结构上利用紫外激光侧写和相位掩模板技术刻写布拉格光纤光栅。该取样光栅反射谱具有等间距、窄带宽的特点,并且可通过调整单螺旋扭转率来自由改变取样周期。通过实验研究了传感器对温度和光纤轴向应变的响应,结果表明:当单螺旋扭转周期P=504.0μm(扭转率α=12.47rad/mm),布拉格光栅周期Λ=544.6nm,器件长度L=5.0 mm时,温度和轴向应变灵敏度分别为10.12pm/℃和1.12pm/με。较同类型取样光栅传感器,该传感器具有制作简单、灵活性高、稳定性高和成本低的优点,且在多波长光纤激光器和多通道光谱滤波器等领域展现出应用潜力。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2018年09期)

李姗姗,王力农,方雅琪,郭真萍,宋斌[4](2018)在《基于布拉格光纤光栅传感技术的复合材料杆塔老化寿命预测》一文中研究指出5000 h多因子老化实验数据表明,老化因子的循环施加导致各光纤监测点的日应变波形具有一定规律,总体呈现两峰两谷的形状,特征量第一个局部峰值KP1随着老化过程逐渐减小。该文借助Matlab软件预测应变的变化趋势,采用BP神经网络和灰色模型对应变数据进行建模分析,并优先考虑载荷较大的TD21538通道。结果表明,以KP1降为初始值的60%作为失效条件,复合材料杆塔材料的等效加速老化寿命为9 500 h。因实验考虑的是极端恶化的条件,计算寿命远小于实际使用寿命,该材料的使用寿命远大于试验时间5 000 h,说明聚氨酯复合材料具备优异的耐老化性能。(本文来源于《电工技术学报》期刊2018年01期)

杨美超[5](2017)在《双布拉格光纤光栅液位及液体密度传感器的研究》一文中研究指出液位测量及液体密度测量对现代工业生产和日常生活都具有重要意义。光纤布拉格光栅(FBG)液位及液体密度传感器因具有体积小,响应速度快,灵敏度高等优点而得到广泛研究。目前,基于FBG的液位及液体密度传感器的响应信号主要是FBG的布拉格波长。本文首次提出的利用双布拉格光纤光栅结构的液位及液体密度传感器区别于传统FBG传感器成功实现了功率解调机制。首先,本文对双布拉格光纤光栅结构传感器的传感机制进行了理论分析,我们利用一对相同的光纤布拉格光栅及耦合器组成了基本的传感结构,当广谱光源的光进入耦合器经其中一根FBG反射后,再通过耦合器进入另一根FBG,最终在后者的透射谱中形成两个峰,我们将其称之为左峰和右峰。当外界物理量使其中一根FBG的布拉格波长发生漂移时,两个峰的功率也随之改变,通过测量两峰的功率差就可以实现对外界物理量的测量,这就是基于双布拉格光纤光栅结构的传感器的基本原理。与此同时我们还发现双布拉格光纤光栅传感器的精度受FBG初始反射率影响。反射率越大,传感器的精度越高。接着,本文先利用两根反射率相同,布拉格波长均在1532 nm左右的光纤布拉格光栅FBG1和FBG2搭建成了液位传感装置,液位影响施加在FBG1上的轴向力进而影响它的布拉格波长。FBG1的反射峰射入FBG2,在FBG2的透射谱中原布拉格波长两侧出现两个峰。这样,这两个峰的功率差就受到了液位的调制。本文在理论上模拟了在液位测量过程中双峰的产生及变化过程。实验中实现了对不同密度液体液位的连续测量,研究了温度变化对测量过程的影响,并发现可以通过改变传感探头的底面积来满足不同的测量需求这一有趣的现象。实验数据线性良好,精度可达0.92 d Bm/mm。最后,本文又利用两根反射率相同,布拉格波长均在1540 nm左右的光纤布拉格光栅串联搭建成了液体密度传感装置。液体密度同时影响施加在两个FBG上的轴向力,其中一个FBG的透射谱射入到另一个FBG中,在后者的透射谱中会观察到一个新的峰,我们称之为“X”峰。这样“X”峰的功率就受到了液体密度的调制。文中在理论上模拟了“X”峰的产生并且分析了“X”峰功率随液体密度变化的过程。实验中我们利用”X”峰功率的线性变化区间实现了对液体密度的测量,研究了轴向力引起的非均匀应变和温度变化对测量过程的影响,并发现可以通过改变传感探头体积来满足不同的测量要求。实验结果与理论分析一致。测量精度可达42.87 d Bm/(g/cm3)。(本文来源于《吉林大学》期刊2017-06-30)

石磊,刘云启,宋红亮,邹芳,王廷云[6](2017)在《基于倾斜布拉格光纤光栅的高灵敏度折射率传感器》一文中研究指出制备了不同倾斜角度的倾斜布拉格光纤光栅,用于测量周围环境的折射率.当环境折射率增加时,高阶包层模谐振峰会逐渐消失,即将逐渐消失的高阶包层模谐振峰的波长会随环境折射率的增大而线性增大.测得的折射率灵敏度在500 nm/RIU以上.通过选择适当的倾斜角度,制得的光纤传感器可以满足不同范围的折射率测量.(本文来源于《上海大学学报(自然科学版)》期刊2017年06期)

张燕君,王光宇,付兴虎[7](2016)在《长周期光纤光栅-布拉格光纤光栅多波长解调》一文中研究指出提出了一种长周期光纤光栅(Long Period Fiber Grating,LPFG)-布拉格光纤光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)多波长解调方法。FBG能够反射LPFG透射光,FBG中心波长的漂移会引起反射光功率的变化,进而改变光电转换电压,从而实现电压对中心波长的解调。由于LPFG的带宽很宽,而FBG的带宽很窄,进而一个LPFG可以实现对多个FBG的解调。实验结果表明:FBG的中心波长和光电转换后的电压有良好的对应关系。该解调方法结构简单,测量精度高,能够实现对温度、应力等参数的多点测量。(本文来源于《光电工程》期刊2016年08期)

陈晓杪[8](2016)在《基于压电陶瓷的布拉格光纤光栅匹配测温系统》一文中研究指出布拉格光纤光栅(FBG)传感器因其抗干扰能力强、耐腐蚀、无缘性、易于组网等得优点,受到国内外越来越多研究人员的重视。但是FBG的传感信号解调的难度大,成本高。本文设计了一种基于压电陶瓷的FBG解调系统,具有成本低,结构简单,解调精度高等的优点。本文研究的内容主要有以下几个方面:首先,分析了国内外FBG的发展历程,介绍了FBG传感的优势,对FBG的发展前景进行了展望;结合FBG的耦合模式理论,对FBG温度和应力的传感模型就行了深入的分析;并且对几种传统的FBG解调方式进行了详细的论述比较,根据实际需求选择了基于压电陶瓷的FBG解调方式。其次,对压电陶瓷的特性进行了深入的分析研究,选择了中心波长为1560nm的FBG作为系统的测量光栅,将FBG粘贴于压电陶上,通过对压电陶瓷施加锯齿波电压,可以得到不同的驱动电压对应的FBG中心波长。并且对光电转换模块、电源模块、信号处理模块等进行了设计验证。再次,对嵌入式平台STM32进行了详细的论述,对STM32的数据处理流程进行了比较详细的说明,对STM32平台的AD转换模块和LCD显示控制模块进行了比较详细的介绍,能够通过电压-温度算法在LCD上对测得的温度进行显示。最后对整体系统进行实验验证,实验结果表明系统具有较高的测量精度,稳定性良好,能够应用到实际测温系统中,具有一定的实用价值。(本文来源于《燕山大学》期刊2016-05-01)

王光宇[9](2016)在《长周期光纤光栅—布拉格光纤光栅多波长测温系统研究》一文中研究指出随着科技的发展,布拉格光纤光栅(FBG)受到越来越多的重视,使得FBG成为最有发展前景的光纤无源器件之一。FBG有着抗电磁干扰能力强、耐腐性好、反应灵敏、体积小、能够形成分布式测量系统等的优点。为了对FBG的中心波长进行解调,本文提出了一种长周期光纤光栅(LPFG)-FBG多波长解调方法,该方法将LPFG的透射谱和FBG反射谱特性相结合。该解调方法结构简单,测量精度高,能够实现对温度、应力等的多点测量。本文主要进行了以下几个方面的工作:首先,本文对FBG的国内外研究现状进行深入的研究,明确研究了意义。对光纤光栅的种类进行了简要介绍,应用耦合模式理论对FBG和LPFG的传感原理进行了深入的分析,着重研究了温度对FBG和LPFG传输特性的影响。其次,深入的分析了几种常见的FBG解调方法,在对传统解调方式进行深入研究的基础上,提出了一种LPFG-FBG多波长解调方法。该方法可以通过FBG反射光功率的变化解调出FBG中心波长的变化,可以通过LPFG透射谱损耗峰的高带宽提高FBG测量点数,实现多点测量。再次,对FBG温敏特性进行了深入的研究,通过封装方式来提高FBG的温敏特性,并且对几种不同的封装保护方式进行了温敏特性实验,最终选取了以铝片为基底封装的FBG作为系统的温度传感器。编写了STM32下位机信号采集处理程序和上位机Lab VIEW程序,上位机能够显示FBG所测得外界温度,并且能够存储外界温度值存储,进行上位机之间的通信。最后,进行了FBG中心波长-电压标定实验和FBG中心波长-温度实验,最终得到了电压值和温度的关系。搭建了实验系统,通过反复的实验验证了系统的稳定性和可靠性,系统能够对多个FBG的中心波长进行解调,有一定的应用前景。(本文来源于《燕山大学》期刊2016-05-01)

叶秋红,秦建敏,张丽,张俊,邓霄[10](2015)在《基于布拉格光纤光栅的静冰压力传感研究》一文中研究指出针对现有电传感器在高寒地区测量静冰压力存在的问题,提出了一种基于布拉格光纤光栅的静冰压力传感测量系统,可实现对静冰压力的定点在线测量。通过测得冰层内部静冰压力和温度同时变化过程中的光纤光栅布拉格波长,经过温度补偿消除了静冰压力测量过程中温度的影响,利用压力与布拉格光栅中心波长的关系得到静冰压力的测量值。同时,利用混沌光源良好的互相关性,通过相关峰的位置,实现了对静冰压力的定点测量。本实验对-10℃~-5℃温度范围内,实验室条件下的模拟静冰压力进行了测量,对系统进行了温度补偿,温度补偿曲线线性拟合度为99.56%,有效地消除了交叉敏感,可满足实际工程应用中静冰压力的测量要求。(本文来源于《中国水利水电科学研究院学报》期刊2015年06期)

布拉格光纤光栅论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

应用了一种对称结构的双芯光纤,写入对称的光栅,形成双芯布拉格光纤光栅.实验研究其在不同温度下的反射谱线和二阶偏振模色散(PMD)随波长变化曲线,分析了二阶PMD随温度变化的情况.实验表明,二阶PMD随着温度的变化而改变,温度增加两峰中心波长的漂移程度相同,其他因素无明显变化,二阶PMD中心波长峰值随温度增加成线性向长波长方向漂移.研究结果对双芯光纤光栅温度传感的应用提供了一定的指导意义.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

布拉格光纤光栅论文参考文献

[1].陈光,丁克勤,冯其波,高瞻.线黏弹性端接布拉格光纤光栅传感器应变传递机理[J].激光与光电子学进展.2018

[2].张金辉,励强华,于程程.温度对双芯布拉格光纤光栅二阶偏振模色散影响的研究[J].哈尔滨师范大学自然科学学报.2018

[3].陈高杨,马鹏,李杰,孙立朋,武创.基于单螺旋扭转结构的取样布拉格光纤光栅及其传感特性[J].激光与光电子学进展.2018

[4].李姗姗,王力农,方雅琪,郭真萍,宋斌.基于布拉格光纤光栅传感技术的复合材料杆塔老化寿命预测[J].电工技术学报.2018

[5].杨美超.双布拉格光纤光栅液位及液体密度传感器的研究[D].吉林大学.2017

[6].石磊,刘云启,宋红亮,邹芳,王廷云.基于倾斜布拉格光纤光栅的高灵敏度折射率传感器[J].上海大学学报(自然科学版).2017

[7].张燕君,王光宇,付兴虎.长周期光纤光栅-布拉格光纤光栅多波长解调[J].光电工程.2016

[8].陈晓杪.基于压电陶瓷的布拉格光纤光栅匹配测温系统[D].燕山大学.2016

[9].王光宇.长周期光纤光栅—布拉格光纤光栅多波长测温系统研究[D].燕山大学.2016

[10].叶秋红,秦建敏,张丽,张俊,邓霄.基于布拉格光纤光栅的静冰压力传感研究[J].中国水利水电科学研究院学报.2015

论文知识图

编解码器Fig1.8Encoder/Decoderba...结构对象及传感器布置图外界温度与传感光纤光栅布拉格波长漂...光纤传感系统的输出端激光光谱超短线形腔光纤激光器结构示意图利用光子晶体光纤的4光束MOPA光谱合束

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