连续测量爆轰波和冲击波波阵面位置的波长-时间映射型光纤光栅传感器技术

论文摘要

针对强度型线性啁啾光纤布拉格光栅（LCFBG）传感器测量爆轰波、冲击波波阵面位置时不仅需要LCFBG被完全破坏,而且需要其反射长波长处先于短波长处被破坏的缺点,建立了一种波长-时间映射型LCFBG传感器技术。该技术通过高重频、锁模飞秒激光器和色散光纤将爆轰波、冲击波作用下LCFBG的瞬态反射谱,转为相同形状的脉冲信号,然后根据该脉冲信号的3 d B时宽计算出LCFBG的长度,即为爆轰波、冲击波波阵面位置。对波长-时间映射型LCFBG传感器的时间分辨本领、波阵面位置的相对测量不确定度进行了分析,得出它们的值分别为10 ns和1.7%;针对波长-时间映射型LCFBG传感器,提出了一种二维时间映射数据处理方法,将脉冲信号的一维时间映射为二维时间,从而将脉冲信号转换为二维图形,再通过一系列变换,就可获得爆轰波、冲击波波阵面位置的二维图形。为验证该技术的有效性,用波长-时间映射型LCFBG传感器测量了JB-9014炸药的爆轰波波阵面位置,对位置曲线进行线性拟合得到的爆轰波速度为7.58 km/s,与电探针测量值7.63 km/s能很好地吻合,相对偏差小于1%。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 邓向阳,罗振雄,刘寿先,蒙建华,田建华,何莉华

关键词: 线性啁啾光纤布拉格光栅,高重频锁模激光器,波长时间映射,啁啾率,反射谱

来源: 爆炸与冲击 2019年03期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学,信息科技

专业: 力学,自动化技术

单位: 中国科学技术大学物理学院,中国工程物理研究院流体物理研究所

基金: 国家自然科学基金项目(11672275),中国工程物理研究院科学技术发展基金项目(2015B0401079,2015B0401080)

分类号: O381;TP212

页码: 86-92

总页数: 7

文件大小: 1161K

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