分享到:

神奇的光纤光栅

近几年来国际上兴起了“光纤光栅”传感器的研究,由于它体积小、抗干扰能力强、防电磁、耐腐蚀所以特别受到各国科学家的重视和青睐。$$“光纤光栅”除了以上优良的物理性能外,它可以根据需要检测温度、压力、静态和动态的应变、振动速度、加速度、扭转及各...  (本文共1页) 阅读全文>>

《光通信技术》2017年07期
光通信技术

传感光纤光栅高温环境下反射率特性研究

0引言光纤布喇格光栅(FBG)是光纤传感器的基本传感元件,具有寿命长、抗干扰和本质安全等优点。近年来,FBG传感器[1~4]已成为长时温度监测系统的首选。然而,随着传感时间不断推移,FBG会受到侵蚀,造成光栅中心波长λB漂移,反射率衰退且带宽变大。尤其是在一些高温高压等恶劣环境中,高温侵蚀会严重影响FBG的反射率,从而影响FBG传感寿命。国内外学者在FBG的高温侵蚀方面进行了大量研究[5~8],研究过程中,FBG的高温可靠性通过色心模型、电偶极子对模型及势阱模型等机制得到初步解释。同时,研究结合幂律模型、老化曲线、对数理论和弾性模型拟合了FBG的高温侵蚀过程。但这些研究大多是利用经验公式进行拟合,并没有清晰的物理机制支撑。因此,本文试用简单的分子结构模型分析载氢掺锗FBG的高温可靠性,并记录FBG在高温下的反射率变化情况,可以预测在任意温度下所需反射率区间内FBG的可用寿命。1 FBG分子结构模型理论1.1光纤光敏性掺锗光纤的光...  (本文共4页) 阅读全文>>

《产业与科技论坛》2017年10期
产业与科技论坛

岩土工程应用研究型课程的教学实践

一、课程设置在我国经济增长速度放缓、高校毕业生就业压力增大,国家层面从顶层设计大力支持大学生创新创业与实践训练[1],精选、设立应用研究型课程替换传统的选修课程,是激发培养大学生的创新精神和意识、提升大学生创业实践能力与综合素质的一个重要举措。岩土工程是土木工程的分支,是运用工程地质学、土力学、岩石力学解决各类工程中关于岩石、土的工程技术问题的科学,具有很强的实践性。因此,很有必要结合本专业的行业特征与发展趋势,开设岩土工程相关领域的应用研究型课程,供大学生根据自身特点进行选课并期望全心投入、参与,激发学生自主学习的能力,为今后开展相应的科研工作奠定基础。依托正在执行的科研项目向所在单位申请并开设了“光纤变形监测装置研发与推广应用”的应用研究型课程,班级人数控制10人左右,一般面向有一定基础的高年级学生,前期先修课程包括工程地质学、土力学、岩土工程勘察、测量学等,选课学生需经过申请、面谈等环节,有针对性地开展启发式、讨论式、小班...  (本文共2页) 阅读全文>>

《工业安全与环保》2017年07期
工业安全与环保

基于光纤光栅传感的隧道火灾热传递特性测试

0引言隧道工程在山区高速公路、铁路建设过程中不可避免,而且随着施工技术的进步,隧道的长度极限也不断被改写[1]。但人们在享受到隧道工程带来的便利、快捷的同时,隧道安全问题也日益受到重视,由车辆碰撞、自燃、隧道线路老化等带来的隧道火灾问题便是其中一个典型。由于隧道内空间相对封闭,一旦发生火灾,若不能快速准确地对火灾位置进行报警,烟雾、火焰等在封闭环境中的扩散更为迅速且具有不确定性,非常不利于灭火减灾。近年来,光纤传感技术因其本质安全、防爆、可一线多点的分布式远距离布置等优点,在隧道火灾报警领域得到广泛的应用[2-4]。目前,隧道火灾光纤传感报警技术主要包括分布式光纤感温技术(Distributed Temperature Sensing,DTS)和光纤光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)感温技术,而光纤光栅传感又具备绝对波长编码检测、传感宽带光源的光功率波动对波长值信号无影响等优势,更加得到科研学者和工程技术人员...  (本文共4页) 阅读全文>>

《中国测试》2017年07期
中国测试

基片式高灵敏度光纤光栅温度传感器

0引言光纤光栅是一种光学无源器件,由于其具有质量轻、体积小、抗电磁干扰、耐腐蚀以及传感测量的准确度高等优良特性,现已广泛应用于传感测量领域[1-4]。光纤光栅作为一种传感测量元件,当外界环境温度发生变化时,使得光纤光栅产生一定的应变,这将引起光纤光栅的周期和光栅折射率的变化,从而使得进入光纤光栅中被反射和透射的光波发生一定的漂移,但在实际的应用中,往往由于温度变化的范围不大,从而温度引起的光纤光栅的应变非常微小,即裸光纤光栅的温度灵敏度很低,所以在实际的工程应用中,一般将裸光纤光栅进行温度增敏封装,以提高其温度灵敏度。现有的光纤光栅的封装形式有很多,根据封装结构和材料的不同,主要有聚合物封装[5]、金属管封装[6-7]、基片式封装[8-10]等比较常见的形式。本文研究基片式的封装形式,通过对封装的结构进行改良设计,使其在温度方面的灵敏度得到较大提高。目前有关基片式光纤光栅温度传感器的研究也有许多,如禹大宽等[11]提出来一种基于...  (本文共5页) 阅读全文>>

《广西物理》2013年04期
广西物理

光纤光栅结构对传播光频谱的影响

1引言一维光纤光栅对光的传播特性,在一般的导波光学中,都用模式耦合的方法进行研究,把光看做两个反向传播、且传播常数相同的模式的耦合.推导过程十分繁杂,而且推导过程中有不少简化处理?.本文用一维有限时域差分方法(FDTD),为了消除计算中边界对光造成的影响,在一维光纤光栅的两端附加上完全匹配吸收层(PML),使用高斯型点光源,然后在另一端采样,用快速傅里叶变换(FFT)计算介质对频谱传播的影响。得到了很有意义的结果。?12一维有限时域差分方法(FDTD)光纤光栅是在圆形截面光纤上,通过制造过程中的掺杂和紫外光的照射,形成折射率周期性分布的结构,如图1所示。Zn图1光纤光栅折射率分布空间周期为???ba,在a的长度范围内,折射率为n1,在b的长度范围折射率为n2。光纤的传播性质,一般用模式耦合的方法进行研究,表达式十分复杂。由于光纤光栅的截面为圆形,如果不考虑光在横向的分布,只考虑在纵向的传播,可以把光纤看作一维问题。为了便于计算,...  (本文共6页) 阅读全文>>