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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>>

南开大学
南开大学

工程化光纤光栅传感系统的设计与应用研究

光纤光栅(fiber grating)作为一种新型的光无源器件,因其具有诸多独特的光学性质,使其在光通信和光传感领域有着非常广泛的应用前景。其中,光纤光栅在传感应用领域以其灵敏度高、动态范围大、长期可靠性好、抗外界干扰能力强、体积小、便于组成传感网络等特点,受到各国研究者的极大关注。尤其是近年来,有关光纤光栅的研究工作取得了很大突破。经过十几年的发展,目前应变、应力、压力、温度、位移、加速度等光纤光栅传感器已开始应用于桥梁、大坝、混凝土结构和钢结构建筑的施工检测,并在其运营的长期健康监测中得到了实际应用。此外,光纤光栅传感器在石化和电力的温度监测中也得到了实际应用。随着光纤光栅传感技术的不断发展与完善,光纤光栅传感器及其传感网络系统会获得更广泛的应用。本论文的主要研究内容来源于国家科技部863计划课题资助项目、天津市重点科技攻关项目以及上海市科技项目,以解决布拉格光纤光栅传感技术在实际工程应用中的关键问题为研究重点,通过对光纤光...  (本文共165页) 本文目录 | 阅读全文>>

苏州大学
苏州大学

基于采样光纤光栅的多通道光学滤波器

随着光通信产业的发展,光纤光栅作为一种新型的无源器件由于其本身防爆、抗电磁干扰、抗辐射、耐高温、体积小、重量轻、灵活方便等特点可以作为光通信系统和光传感系统的基本元件越来越得到人们的重视。采样光纤光栅由于其实现多个窄带通道,特别适用于波分复用(WDM)系统、多波长滤波器和光码分多址系统。啁啾采样Bragg光纤光栅由于在产生多通道、色散补偿方面的特性而受到人们的关注。然而当采样光纤光栅发生任意啁啾时(光栅周期啁啾,采样周期周期或者两者同时啁啾),最大反射峰的位置会发生偏移,这对我们设计多通道滤波器的效果将会产生很大影响,通常的方法是进行传输矩阵的方法,但是进行矩阵模拟运算花费时间长,而且最大峰值的位置需要放大取点,很不方便。我们提出了一种基于傅里叶变换的方法计算任意啁啾采样光纤光栅最大反射峰通道的理论和方法。通过对啁啾采样光纤光栅进行建模,运用傅里叶变换,得到了任意啁啾采样光纤光栅的数值解析表达式。运用该解析表达式,可精确计算任意...  (本文共68页) 本文目录 | 阅读全文>>

武汉理工大学
武汉理工大学

光纤光栅在受压粉末状物质中压力测量的应用

光纤布喇格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)是目前最有发展前途、最具代表性的光纤无源器件之一。由于它能将被感测信息转化为反射波长的偏移,即具有波长编码的特性,因而不受光源功率波动、系统损耗和环境因素的影响。此外,光纤光栅具有可靠性好、抗电磁干扰、抗腐蚀等优点,易于将多个光纤光栅串联在一根光纤上构成光纤光栅阵列,实现分布式传感,这是其他传感元件无法比拟的。本课题的目的是设计测量圆柱体压力容器内粉末状物质受力分布的传感器。为了能够准确的测量压力分布,测量点必须要尽可能地小;并且由于粉末状物质的特殊性,要求测量探头本质安全,不能有易燃易爆的隐患。基于以上考虑我们选择了用光纤光栅进行多点测量,设计了光纤光栅分布式压力传感网络系统。本文首先从光纤光栅传感的理论入手,分析了光纤布喇格光栅的传感机理,建立光纤光栅传感模型,并对光纤光栅应变、温度传感特性进行了系统的分析。其次,对光纤光栅分布式压力传感网络进行了原理分析,比较...  (本文共61页) 本文目录 | 阅读全文>>

《城市轨道交通研究》2017年03期
城市轨道交通研究

基于光纤光栅技术的城市轨道交通基础结构沉降实时监测研究

城市轨道交通轨道及下部基础结构应保持较好的平顺性、稳定性和寿命。然而在频繁的列车动荷载作用下,基础结构会产生不均匀沉降,进而引发轨道几何不平顺,进一步恶化轮轨关系,增加城市轨道交通振动噪声,影响运营安全性与舒适度。对城市轨道交通基础设施沉降状态的监测是进行有效养护维修的关键。常用的沉降监测方法(如沉降板、变形观测桩等方法[1])主要适用于施工期间沉降测量,不适用于已经开通运营的线路。常规的电类传感器普遍存在寿命短、易受环境影响、易受电磁干扰、不能实时在线监测等缺点[2],其测量精度与使用条件受限。而人工沉降检测的效率较低,检测频次有限,误差较大,无法满足运营线路在线监测的要求[3-4]。近年来光栅光纤技术以抗电磁干扰、动态响应快、灵敏度和测试精度高、耐久性强及可实现远距离实时监测等优点,在国内外桥梁、堤坝、边坡和隧道等工程结构监测方面广泛应用,均取得了很好的效果[5]。本文基于光纤光栅技术,研究城市轨道交通轨道基础结构沉降实时监...  (本文共5页) 阅读全文>>

《铁道勘测与设计》2006年04期
铁道勘测与设计

铁路落石塌方监测报警光纤光栅系统应用方案研究

1问题的提出我国是山地“大国”,洪水、泥石流、滑坡等主要灾害成灾比重较大,铁路运输每年受自然灾害损失居高不下。据铁道部统计,1995年洪灾造成的直接经济损失为11.4亿元,1996年达到29亿元。如1987年7月泥石流冲毁成昆铁路利子依达沟大桥,酿成一列客车坠落,300余人伤亡。2003年全路电务工作会议根据铁路现代化发展对安全的迫切要求,把开展对山区铁路塌方落石监测项目的研究列为电务技术重点课题之一。本文结合宜万线地质地理情况,对建立山区铁路地质灾害预报警报的系统方案的试验及研究进行探讨。2铁路工程地质概况从湖北宜昌到四川万县铁路全长376多公里,铁路地处鄂西山区,穿越巫山山脉,地质地貌复杂,许多路段的铁路两侧边坡陡峭,土质多样,是滑坡和泥石流的多发区域,对铁路运输和人民生命财产安全构成极大隐患。为了防止山体滑坡,冲毁铁路,造成重大的经济损失和安全事故,在危岩陡坡路段建造了钢筋混凝土堤坝对边坡进行了加固,并在铁路两侧配以防护网...  (本文共5页) 阅读全文>>