N元光纤光栅传感器阵列解调信号的最低可见度分析

研究了非平衡光纤Mach-Zehnder干涉仪解调N元光纤光栅传感器阵列时的偏振衰落问题.运用邦加球和光纤偏振光传输理论,利用简化模型,通过详细的理论分析,得到优化控制下阵列传感信号最低可见度的下限表达式,并通过计算机仿真,验证了结果的正确性,并详细分析了仿真实验的结果.     

分布反馈光纤激光水听器系统干涉仪降噪研究

针对分布反馈光纤激光水听器系统在高速运动过程中干涉仪噪声过大的问题，提出了基于参考光源的差分探测方案，设计了基于3端口环形器的光纤干涉仪差分探测光路，利用改进的变步长LMS滤波算法，结合噪声自适应抵消技术和B样条小波变换，有效抑制了干涉仪噪声，解决了信噪比下降的问题。实验结果表明：该方法能降低系统噪声本底约30 dB;与传统参考传感器的差分方案相比，该方法不易受环境影响，不会增加阵列复杂度，更具有实用价值。     

电机转子用光纤光栅温度传感器标校方法

针对电机转子温度实时在线监测的需求，采用不锈钢管封装聚酰亚胺涂覆的光纤光栅制作成转子温度传感器阵列。首先，研究了采样时间对传感器温度标定误差的影响，综合中心波长平均值的波动性和数据处理量，选择了用于标定的最优采样时间和中心波长平均值；然后，在30～180℃范围内开展了传感器的标定和测温精度试验。结果表明：各传感器的测温精度在±0.5～±1℃左右，温度分辨率为0.1℃,能够满足电机转子的温度预警要求；随着温度的升高，温度灵敏度从10 pm/℃增加到13 pm/℃,与理论计算值较为接近。     

聚合物封装光纤光栅动态声压增敏有限元分析

采用有限元法对先纤光栅圆柱型封装结构的动态声压增敏效果进行了分析.结果表明:为使光纤光栅的应变均匀一致,光栅应放在正中间位置,且封装材料应足够长.在动态声压作用下,聚合物的泊松比越小,聚合物的杨氏模量越小,光纤光栅的动态声压的灵敏度越高.随着聚合物外径的增加,光纤光栅的动态声压的灵敏度逐步提高.但当封装聚合物的外径增加...     

光纤激光水听器的PGC实时全数字解调系统

概述了基于麦克尔逊干涉仪的光纤激光水听器的相位载波零差法(PGC)调制解调原理,通过数学推导及仿真,分析了调制信号和混频信号的频差是导致全数字化解调结果错误的主要因素之一。针对该诱导因素提供了可行的解决方案,并实现了基于DSP的1 MHz采样频率下使用PGC方法的全数字实时解调系统。对低频水声波段800Hz水声信号进行解调,实验结果表明:解调信号波形良好。     

基于可调光纤F-P滤波器解调的分布式光纤光栅传感系统

提出并实现了一种可满足工程实用要求的波分复用光纤光栅传感网络解决方案,系统通过可调谐光纤F-P滤波器的连续扫描实现波长信号的解调.该传感系统扫描带宽50 nm,单点工作带宽5 nm,对一般应用系统每根单纤可设20-30个点,系统最高扫描频率200 Hz,分辨率5 pm(约5με或0.5℃).     

光纤光栅压力传感器封装增敏技术

介绍了封装对光纤光栅纤内谐振腔的光学特性的影响、基于压力增敏的光纤光栅封装的物理机制及其研究进展,综述了解决应变和温度交叉敏感问题的方法,提出了一种基于压力传感增敏效果好的多层封装结构,同时还利用2种聚合物不同的力学特性,设计了一种解决应变和温度交叉敏感的封装方法,讨论了封装材料对增敏效果的影响.     

一种曲伸式 DFB 光纤激光水听器探头的研究

为了提高 DFB(分布反馈式)光纤激光水听器的声压灵敏度,改善其动态特性,设计了一种曲伸式DFB 光纤激光水听器探头结构.该结构在保持激光器原有优点的同时,通过增大声压作用面积并将压力转化为对激光腔的轴向应变,有效地实现了声压增敏,同时通过机械结构改善了水听器的动态特性.利用有限元软件 ANSYS 对该结构进行了优化设计,加工制作了备构件并对 DFB 光纤激光器进行了封装,制作出长度约80 mm、直径仅6 mm的水听器原型样品并进行了实验研究.实验结果表明,采取该种形式的结构对 DFB光纤激光器进行封装后,探头的声压灵敏度提高了约17.5 dB,在500～1 500 Hz频率范围内具有较平坦的灵敏度响应.