导读:本文包含了超结构光纤光栅论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:弧形基底,光纤光栅,星敏感器镜头,温度传感器
超结构光纤光栅论文文献综述
卢建中,孟凡勇,闫光,孙广开,祝连庆[1]（2019）在《卫星镜头结构光纤光栅温度传感器研究》一文中研究指出为了解决卫星星敏感器光学镜头结构在轨温度监测问题,提出一种弧形基底封装的光纤光栅温度传感器。分析了星敏镜头结构特征与光纤光栅温度传感原理,采用飞秒激光刻写的光纤光栅作为敏感元件,设计了可贴合于星敏镜头结构特征的弧形封装基底,完成了光纤光栅温度传感器封装,并对传感器进行了拉伸测试、温度标定及温度重复性测试,并已应用于实际工程中。结果表明:弧形封装结构形式的光纤光栅温度传感器线性度可达0.998,温度灵敏度达到8.54 pm/℃,同一温度下中心波长变化量在2 pm以内,且受弧形基底封装结构变形产生的应变影响小。卫星在轨温度监测,光纤光栅传感与电子式传感相差±3℃。可以实现星敏镜头结构的温度测量功能,在星敏感器结构在轨温度测温中具有应用前景。(本文来源于《激光与红外》期刊2019年10期）
代志国,高侃,张俊,张文华,贾翔云[2]（2019）在《基于新型温补结构光纤光栅型压力传感器的研制》一文中研究指出为了对光纤水听器阵列的水下阵型进行实时探测,特别是光纤水听器的水深数据的探测,设计了一种具有新型温度补偿结构的光纤布拉格光栅压力传感器。传统的光纤光栅压力传感器采用双光栅进行温度补偿,因其结构的原因,测量压力的光纤光栅的温度灵敏度系数往往较大,从而在测量压力的过程中引入较大的误差。该具有新型温度补偿结构的光纤光栅压力传感器通过在测压光栅封装点的两侧采用具有不同线膨胀系数的金属材料,大大减小了测压光栅的温度灵敏度系数,从而降低温度对测压光栅压力测量所带来的影响。对该具有新型温度补偿结构的光纤光栅压力传感器的工作原理进行了分析,并对其进行了压力试验和温度试验。试验结果表明该量程为3 MPa的光纤光栅压力传感器的压力灵敏度系数为800 pm/MPa,液位灵敏度系数为8 pm/m,测压光栅的温度灵敏度系数仅为0.6 pm/℃,相较于未采用新型温补结构的情况,温度对于压力探测的影响降低了98%。(本文来源于《光纤与电缆及其应用技术》期刊2019年01期）
谢凯,谭滔,穆博鑫,段超,李卓枢[3]（2018）在《角钢结构光纤光栅位移传感器的研究》一文中研究指出本文提出将两个纤维增强复合材料(FRP)封装的光纤光栅(FBG)安装于角钢梁的两个面上,用来实现对角钢梁位移大小和方向的测量,实现对角钢结构的健康检测。本文将传感器分别安装在角钢梁不同面上的各个位置,通过有限元分析模拟了角钢梁结构的位移和传感器应变传递的关系,对传感器的安装位置进行优化设计,并进行了实验验证。仿真模拟和实验结果表明,传感器安装在合理位置能够实现角钢梁一端位移的大小测量和方向判别。研究结果对于利用光纤传感器实现对角钢构成的结构如桥梁、电塔、吊车等的健康监测提供了基础研究。(本文来源于《光电工程》期刊2018年09期）
郭高冉[4]（2017）在《面向钢轨温度应力监测的超结构光纤光栅传感器关键技术研究》一文中研究指出高速铁路无缝线路由于消除了大量的钢轨接头,因而具有行车平稳、乘坐舒适等一系列优点。无缝线路的运行状态日益成为威胁铁路运营安全的重要隐患。光纤光栅传感技术可实现对应变和温度的高灵敏度测量,因而采用光纤光栅对钢轨应变和温度进行监测成为铁路传感中的新兴应用。本文从无缝线路轨道工程技术以及光纤传感的交叉优势出发,设计研发了一种超结构光纤光栅传感元件,用于无缝线路钢轨应变和温度的同时测量,通过实验室模型实验进行了前期验证。本文的主要内容及结果如下:(1)采用逐点写入法设计并制作了超结构光纤光栅传感元件;采用一种结构简单、操作方便的工字型传感片作为传感器的基底材料进行传感器的制作;通过传感元件的波长漂移量能够同时测量应变和温度。(2)对所设计的超结构光纤光栅传感器进行了传感特性试验,其应变灵敏度系数最高可达2.2 pm/με,温度灵敏度系数最高为17.92 pm/oC,试验结果表明应变和温度灵敏度相比于裸超结构光纤光栅分别提高1.44和1.34倍。(3)采用实验室模型对超结构光纤光栅传感器用于无缝线路钢轨应变和温度同时监测进行了前期试验验证。通过ANSYS有限元仿真结果以及考虑高速列车的影响,确定传感器的最佳粘贴位置,利用立式油压千斤顶给钢轨施加荷载,利用电子称重传感器精确测量立式油压千斤顶给钢轨施加的荷载,将钢轨放置在加热炉内模拟轨温变化,测量钢轨应变和温度变化同时作用下传感器的波长漂移量。实验结果与理论计算结果相吻合,表明所设计的超结构光纤光栅传感器能够实现对无缝线路钢轨温度和应变的同时测量。(本文来源于《石家庄铁道大学》期刊2017-06-01）
姜明月,贾磊,姜明顺,曹玉强[5]（2017）在《悬臂梁结构光纤光栅电流传感器的优化》一文中研究指出针对电力系统对电流测量高精度的要求,设计了一种基于等强度悬臂梁结构的光纤光栅电流传感器。将两根光栅分别粘贴于等腰叁角形结构的悬臂梁上下表面,末端永磁体材料振子置于两螺线圈中间。当螺线圈接通电流时,形成的磁场将会引起永磁体振子偏移,进而引起光栅中心波长的变化。采用差分方式建立电流大小与光栅波长变化之间的关系,在提高测量灵敏度的同时消除了温度对测量结果的影响。实验结果表明:在0~5A的范围内,利用光纤光栅波长变化可准确反演待测电流值,与理论计算值相比,误差小于1.2%。(本文来源于《化工自动化及仪表》期刊2017年04期）
赵林,姜龙,李连庆[6]（2017）在《一种组合结构光纤光栅压力传感器》一文中研究指出针对目前能源化工领域压力监测需求,结合光纤双光栅感知原理,设计开发出一种满足实际工程应用的光纤光栅压力传感器。采用波纹管与悬臂梁相结合的传感结构,解决了温度对压力测量的交叉敏感问题,并通过详细的理论及标定试验分析了传感器的传感特性。实验结果表明,该传感器具有温度自补偿、线性度和重复性好、精度较高等优点,特别适合于石油、煤炭、化工等易燃、易爆环境的压力监测,具有良好的应用前景。(本文来源于《压电与声光》期刊2017年01期）
秦玉珍,黄俞[7]（2016）在《螺旋结构光纤光栅偏振特性研究》一文中研究指出螺旋光纤光栅首次由Kopp等人提出,实验和理论均已证明双螺旋具有偏振敏感性而单螺旋不具有偏振敏感性。本文运用FDTD方法模拟了与Kopp等人不同截面形状的短周期单螺旋和双螺旋光纤光栅,并且提出和模拟了新的多螺旋光纤光栅——叁螺旋和四螺旋光纤光栅。模拟结果表明,单螺旋和四螺旋不具有偏振敏感性,而双螺旋和叁螺旋具有偏振敏感性,单螺旋和双螺旋的结果证实与Kopp等人的结果一致。同时,为了总结偏振敏感性变化规律,我们对双螺旋参数进行了讨论。最后,运用耦合模式理论对模拟结果进行了系统的解释。(本文来源于《电子测试》期刊2016年16期）
张玉风[8]（2016）在《干涉型光纤传感器及悬芯微结构光纤光栅的传感特性研究》一文中研究指出光纤传感器具有低传输损耗、造价低廉、结构紧凑、高灵敏度和准确度、多参量传感、不受电磁干扰等一系列独有的特性,成为传感领域的研究热点。目前,应用较为广泛的光纤传感器包括法布里-珀罗光纤干涉仪、马赫-曾德光纤干涉仪和长周期光纤光栅传感器等。本论文就对这两种光纤干涉仪以及长周期光纤光栅传感器进行了研究,主要分析了基于毛细管和标准通信单模光纤的双腔法布里-珀罗干涉仪的压力和温度响应,研究了基于悬芯微结构光纤的马赫-曾德干涉仪以及长周期光纤光栅的温度和应变等传感特性。本论文的主要研究内容如下:1、概述了光纤传感器的特点、应用以及分类,还详细介绍了各类光纤干涉仪和光纤光栅的工作原理,并列举了近些年来光纤传感器的研究进展。2、介绍了一种基于毛细管和标准通信单模光纤的双腔法布里-珀罗干涉全光纤压力传感器。将一段微米量级的毛细管与单模光纤进行电弧放电熔接得到双腔法布里-珀罗干涉仪,并用飞秒激光加工技术在毛细管侧壁打一个微通道以接通腔内与外界的空气。精确控制两个法布里-珀罗干涉腔的长度使得它们的自由光谱范围非常接近,最终形成光学游标(Vernier)效应,从而可以实现对光纤传感器的灵敏度进行放大。理论研究了Vernier效应的放大原理,并实验研究了基于双腔法布里-珀罗干涉仪的压力和温度传感特性。实验过程中分别讨论了具有不同放大倍数的两个样品的传感特性。实验得到这两个样品的压力灵敏度分别为-92.76 nm/MPa和-51.38 nm/MPa,与单个法布里-珀罗干涉空气腔相比,它们的压力灵敏度分别放大了23.19和12.85倍。3、实验制作了一种结构非常简单紧凑的马赫-曾德干涉全光纤高温传感器。利用光纤切割和熔接技术将一小段悬芯微结构光纤与单模光纤进行错位熔接得到马赫-曾德光纤干涉仪,并利用Comsol Multiphysics软件和有限元法分析悬芯微结构光纤的模式特性,理论和实验结果表明相互干涉的两个模式是LP01纤芯模和like-LP01包层模。同时,实验研究了该悬芯微结构光纤马赫-曾德干涉仪的温度和应变特性。实验结果表明悬芯微结构光纤的长度即干涉仪腔长对温度灵敏度的影响很小,最后使用115μm的样品进行高达1000?C的高温实验,在20~200?C的温度范围内,该光纤传感器的温度灵敏度为25.82pm/?C,而在200~1000?C范围内的温度灵敏度则为53.87 pm/?C。此外,实验测得其应变响应很弱,相应的应变-温度交叉灵敏度约为3×10-3?C/με。4、利用800 nm近红外飞秒激光在悬芯微结构光纤上刻写长周期光纤光栅。刻写得到悬芯微结构光纤的长周期光纤光栅周期和周期数分别为160μm和42,该光栅的共振波长为1489.75 nm,条纹对比度达到12.54 dB,共振峰的3 dB带宽约为6.42 nm,另外,刻写光栅时引入的插入损耗约为1.5 dB。最后,研究了基于该悬芯微结构光纤的长周期光纤光栅的应变、温度和折射率等传感特性,实验得到其应变灵敏度为-1.65 pm/με,而其对温度和环境折射率的响应较不敏感。(本文来源于《深圳大学》期刊2016-06-30）
刘斌[9]（2016）在《基于飞秒激光加工的微结构光纤光栅增敏特性的研究》一文中研究指出光纤光栅(FBG)传感器相对于传统电传感器具有结构小巧、灵敏度高、抗干扰能力强、重复性好、对光源能量和稳定性要求低等诸多优势。在光纤光栅包层表面镀膜已经成为了光纤光栅传感器制备的发展方向。但是现有的直接在普通光纤光栅表面镀膜的方式灵敏度低、薄膜容易破裂脱落,难以实现高精度测量。本文提出了一种利用飞秒激光在光纤光栅表面包层制备微结构的方法来制备新型微结构光纤光栅传感器,这种传感器具有灵敏度高、薄膜不易破裂脱落等优点。本文从温度及应变两个方面来分别分析微结构光纤光栅传感器的增敏特性,其中温度方面是利用磁控溅射方法镀铜膜制备的光纤光栅温度传感器来验证;应变方面是利用光纤光栅磁场传感器来验证,其原理是利用TbDyFe材料的磁致伸缩效应。本文首先阐述了光纤光栅的传感原理,介绍了微结构的制备方法,通过仿真及理论分析探讨了微结构光纤光栅的增敏特性,对飞秒激光基础加工参数、HF酸腐蚀对微结构形状的影响进行了分析,介绍了磁控溅射镀膜设备以及镀膜的过程,最后对制备的传感器探头进行了性能测试,进而分析了各种微结构探头的优缺点并进行整体优化与改进。本文主要研究内容和结果归纳如下:(1)首先分析了微结构光纤光栅在温度与应变方面的增敏原理,证明其可行性,并设计了四种可制备的微结构样式,介绍了如何利用光纤旋转夹具与叁维移动平台的结合来制备这几种微结构,通过微结构光纤横截面积与镀膜横截面积的比较分析了这几种结构增敏的机制,确认了增敏的主要结构参数,然后利用有限元分析的方法从总体形变的角度探讨了各种微结构的增敏幅度及增敏特性,结果表明制备这几种微结构能有效提高传感器灵敏度。(2)通过实验研究,详细探讨了光阑大小、激光能量、扫描速度等激光加工参数对微结构加工的影响,确定了合适加工参数范围。还研究了HF酸浓度与腐蚀时间对加工后的微结构形状及表面质量的影响,确定了合适的HF酸腐蚀参数。最后利用磁控溅射的方法在微结构光纤上镀覆铜膜或磁致伸缩膜,制备了几种传感器探头。(3)通过搭建温度与磁场测试平台,对制备的传感器探头进行了测试与分析。实验结果表明,不同样式微结构探头或相同样式不同结构参数的微结构探头,其灵敏度提升幅度各不相同,其中温度方面的灵敏度提高了1.5~3倍,磁场方面提高了2~4倍,说明在光纤光栅上制备微结构能有效提高传感器的温度与应变传感性能。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2016-04-01）
刘斌,戴玉堂,周贤,邹猛,Joseph,Muna,Karanja[10]（2015）在《均分直槽微结构光纤光栅磁场传感器》一文中研究指出对微结构光纤磁场传感器的增敏性能进行研究,设计了一种基于飞秒激光微加工的均分直槽型微结构光纤磁场传感器。利用飞秒激光在刻有光纤布拉格光栅(FBG)的单模光纤(SMF)包层上刻蚀均分直槽微结构,并采用HF溶液清除直槽内的残留碎屑和应力集中点,随后用磁控溅射技术在加工部位溅射一层磁致伸缩薄膜TbDyFe。当外界磁场强度变化时,通过观测传感器中心波长的变化可实现对磁场强度的测量。直槽微结构能减小光纤横截面积,改善光纤轴向伸缩性能,增大薄膜附着表面积,从而提高传感器探头灵敏度。理论分析了直槽微结构提高传感器性能的工作原理,介绍了传感器探头的制备工艺和性能影响因素,给出了不同参数传感探头的磁场测试结果。实验结果表明,利用飞秒激光加工直槽微结构能明显改善传感器探头灵敏度,其中直槽个数对性能影响最为明显;相对于无微结构传感器探头,有微结构光纤探头灵敏度最高可提升3.8倍。(本文来源于《光电子·激光》期刊2015年10期）
超结构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：
为了对光纤水听器阵列的水下阵型进行实时探测,特别是光纤水听器的水深数据的探测,设计了一种具有新型温度补偿结构的光纤布拉格光栅压力传感器。传统的光纤光栅压力传感器采用双光栅进行温度补偿,因其结构的原因,测量压力的光纤光栅的温度灵敏度系数往往较大,从而在测量压力的过程中引入较大的误差。该具有新型温度补偿结构的光纤光栅压力传感器通过在测压光栅封装点的两侧采用具有不同线膨胀系数的金属材料,大大减小了测压光栅的温度灵敏度系数,从而降低温度对测压光栅压力测量所带来的影响。对该具有新型温度补偿结构的光纤光栅压力传感器的工作原理进行了分析,并对其进行了压力试验和温度试验。试验结果表明该量程为3 MPa的光纤光栅压力传感器的压力灵敏度系数为800 pm/MPa,液位灵敏度系数为8 pm/m,测压光栅的温度灵敏度系数仅为0.6 pm/℃,相较于未采用新型温补结构的情况,温度对于压力探测的影响降低了98%。
（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。
超结构光纤光栅论文参考文献
[1].卢建中,孟凡勇,闫光,孙广开,祝连庆.卫星镜头结构光纤光栅温度传感器研究[J].激光与红外.2019
[2].代志国,高侃,张俊,张文华,贾翔云.基于新型温补结构光纤光栅型压力传感器的研制[J].光纤与电缆及其应用技术.2019
[3].谢凯,谭滔,穆博鑫,段超,李卓枢.角钢结构光纤光栅位移传感器的研究[J].光电工程.2018
[4].郭高冉.面向钢轨温度应力监测的超结构光纤光栅传感器关键技术研究[D].石家庄铁道大学.2017
[5].姜明月,贾磊,姜明顺,曹玉强.悬臂梁结构光纤光栅电流传感器的优化[J].化工自动化及仪表.2017
[6].赵林,姜龙,李连庆.一种组合结构光纤光栅压力传感器[J].压电与声光.2017
[7].秦玉珍,黄俞.螺旋结构光纤光栅偏振特性研究[J].电子测试.2016
[8].张玉风.干涉型光纤传感器及悬芯微结构光纤光栅的传感特性研究[D].深圳大学.2016
[9].刘斌.基于飞秒激光加工的微结构光纤光栅增敏特性的研究[D].武汉理工大学.2016
[10].刘斌,戴玉堂,周贤,邹猛,Joseph,Muna,Karanja.均分直槽微结构光纤光栅磁场传感器[J].光电子·激光.2015