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差分吸收式光纤甲烷气体传感器的研究 被引量：37
1
作者 王玉田 郭增军 王莉田 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第7期675-678,共4页
根据甲烷气体的吸收光谱 ,研究了用 L ED作光源的差分吸收式光纤甲烷气体传感器。选择两个同型号 L ED光源作为差分吸收信号 ,光源驱动器自动实行交替斩波。建立了气体浓度差分吸收的数学模型 ,给出了甲烷气体浓度的测量结果。实验表明... 根据甲烷气体的吸收光谱 ,研究了用 L ED作光源的差分吸收式光纤甲烷气体传感器。选择两个同型号 L ED光源作为差分吸收信号 ,光源驱动器自动实行交替斩波。建立了气体浓度差分吸收的数学模型 ,给出了甲烷气体浓度的测量结果。实验表明该仪器的测量灵敏度达到 2× 10 - 4。 展开更多
关键词 光纤 甲烷 差分光吸收 气体传感器
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中国光纤传感40年 被引量：57
2
作者 廖延彪 苑立波 田芊 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期3-21,共19页
概述了中国光纤传感器(OFS)近40年发展的历史和现状,回顾了该技术领域发展的三个阶段:迅速发展和制定国家规划阶段,技术和市场不成熟陷入低谷阶段和进入市场走产业化道路阶段。从典型OFS技术及其应用、新型OFS技术与仪器发展这两个方面... 概述了中国光纤传感器(OFS)近40年发展的历史和现状,回顾了该技术领域发展的三个阶段:迅速发展和制定国家规划阶段,技术和市场不成熟陷入低谷阶段和进入市场走产业化道路阶段。从典型OFS技术及其应用、新型OFS技术与仪器发展这两个方面,概述了中国学者所取得的主要技术成果,包括:光纤Sagnac干涉仪及其在陀螺领域的应用;光纤迈克耳孙、马赫-曾德尔干涉仪在水声探测、石油勘探、地声探测方面的应用;光纤光栅传感技术及其在火灾报警中的应用;分布式OFS技术及其在智能结构与建筑领域的典型应用;光纤法布里-珀罗传感技术与应用以及新型OFS传感技术和生物医学应用。阐明了中国OFS研发交流平台的发展及其对OFS学术发展与技术促进的重要作用。指出了目前中国OFS技术发展过程中所面临的问题,宏观上总结了OFS发展的经验并展望了其发展前景。 展开更多
关键词 传感器 光纤传感器 历史回顾 产业化
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我国光纤传感技术现状和展望 被引量：28
3
作者 廖延彪 《光电子技术与信息》 2003年第5期1-6,共6页
光纤通信和光纤传感是光纤技术两大应用领域.光纤传感由于具有良好的抗电磁干扰、高电磁绝缘性、本质安全和可成网等诸多优点,因而对科学技术和国防建设的发展都有很大地促进作用,文中对我国光纤传感技术现状进行了介绍和分析。
关键词 光纤技术 光纤传感 传感技术
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30km远程分布光纤拉曼温度传感器系统的实验研究 被引量：34
4
作者 张在宣 王剑锋 +3 位作者 刘红林 余向东 郭宁 Insoo S.KIM 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期613-616,共4页
研制成功一套 30km远程分布光纤拉曼温度传感器 (DOFRTS)系统 ,采用了新的光纤放大的反斯托克斯背向拉曼自发散射测温原理和 15 5 0nm掺铒光纤激光器作为抽运源及高速瞬态波形采样技术 ,累加平均等信号处理技术 ,提高了信噪比 ,解决了... 研制成功一套 30km远程分布光纤拉曼温度传感器 (DOFRTS)系统 ,采用了新的光纤放大的反斯托克斯背向拉曼自发散射测温原理和 15 5 0nm掺铒光纤激光器作为抽运源及高速瞬态波形采样技术 ,累加平均等信号处理技术 ,提高了信噪比 ,解决了弱信号检测问题。使用智能化恒温技术 ,使主要元器件在恒温条件下工作 ,解决了工程应用中环境的适应性问题。经鉴定 ,远程分布光纤拉曼温度传感器系统的主要技术指标如下 :光纤长度为 31km ,测温范围为 0～ 10 0℃ (可扩展 ) ,温度测量不确定度为± 2℃ ,温度分辨率为 0 1℃ ,测量时间为 4 32s,空间分辨率为 4m。 展开更多
关键词 传感器技术 光纤传感器 背向拉曼散射 光纤放大反斯托克斯拉曼自发散射 光时域反射技术
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光纤传感无损检测混凝土结构研究述评 被引量：21
5
作者 赵占朝 刘浩吾 蔡德所 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 1995年第2期223-231,共9页
本文综述了近几年来使用光纤传感器埋入混凝土构件及结构中无损检测其内部应力、应变及评估结构完整性等研究领域的概况。探讨了光纤与混凝土接触面之间的涂层材料的基本特性及其细观力学问题。最后给出了目前国外利用这种新技术所得到... 本文综述了近几年来使用光纤传感器埋入混凝土构件及结构中无损检测其内部应力、应变及评估结构完整性等研究领域的概况。探讨了光纤与混凝土接触面之间的涂层材料的基本特性及其细观力学问题。最后给出了目前国外利用这种新技术所得到的一些成果。 展开更多
关键词 光纤 传感器 混凝土结构 无损检验 建筑结构
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强度调制型光纤传感器的补偿技术 被引量：21
6
作者 金晓丹 廖延彪 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第7期1002-1005,共4页
采用光桥平衡技术可实现对强度调制型光纤传感器系统不稳定因素的补偿。文中给出透射式和反射式两种改进方案，对其进行了较详细地分析，提出的反射式光桥补偿结构具有简单、可靠、实用的特点。实验结果与理论分析相一致，取得较好的补... 采用光桥平衡技术可实现对强度调制型光纤传感器系统不稳定因素的补偿。文中给出透射式和反射式两种改进方案，对其进行了较详细地分析，提出的反射式光桥补偿结构具有简单、可靠、实用的特点。实验结果与理论分析相一致，取得较好的补偿效果。 展开更多
关键词 光桥平衡补偿 光纤 传感器
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啁啾光纤光栅法布里-珀罗传感器波分频分复用 被引量：25
7
作者 饶云江 周昌学 +2 位作者 冉曾令 朱涛 陈容睿 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期631-635,共5页
实现了一种具有大容量复用潜力的啁啾光纤光栅(CFBG)法布里-珀罗(F-P)传感器复用系统。该传感器复用系统的建立基于波分频分复用方法,即中心波长相同的传感器利用腔长不同空间频率不同来实现空间频分的复用,采用不同中心波长的传感器阵... 实现了一种具有大容量复用潜力的啁啾光纤光栅(CFBG)法布里-珀罗(F-P)传感器复用系统。该传感器复用系统的建立基于波分频分复用方法,即中心波长相同的传感器利用腔长不同空间频率不同来实现空间频分的复用,采用不同中心波长的传感器阵列与频分复用方法相结合就可实现波分频分复用。描述了该光纤光栅法布里-珀罗传感器复用系统的结构、原理及应变实验结果。实验结果表明,该方法可以大大地提高光纤光栅法布里-珀罗应变传感器的复用能力,理论上可复用数百个光纤光栅法布里-珀罗应变传感器;实验中应变测量精度好于±10με,可满足大部分实际应用的要求。 展开更多
关键词 光纤光学 光纤传感器 啁啾光纤光栅 法布里-珀罗干涉仪 复用
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光纤布里渊传感在输电线路覆冰监测中的应用 被引量：23
8
作者 李成宾 杨志 黄春林 《电力系统通信》 2009年第6期37-41,共5页
分析了线路覆冰的原因及其造成的危害,介绍了利用光纤布里渊散射进行温度测量的原理。通过对光纤布里渊传感器2种主要方案的分析,提出了采用分布式光纤传感方案组建覆冰监测预警系统,以提高电网抵御覆冰灾害的能力。将该系统与现有的几... 分析了线路覆冰的原因及其造成的危害,介绍了利用光纤布里渊散射进行温度测量的原理。通过对光纤布里渊传感器2种主要方案的分析,提出了采用分布式光纤传感方案组建覆冰监测预警系统,以提高电网抵御覆冰灾害的能力。将该系统与现有的几种输电线路覆冰综合监测系统进行了比较,指出了该系统的优点及有待解决的问题。 展开更多
关键词 光纤传感 线路覆冰 实时监测 BOTDR
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光放大外腔式光纤法布里-珀罗干涉传感系统 被引量：18
9
作者 江建 饶云江 +1 位作者 冉曾令 廖天奎 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期183-186,共4页
提出了一种大幅度提高外腔式法布里珀罗干涉传感器干涉信号强度的方法 ,利用掺铒光纤放大自发辐射产生的光源代替一般宽带光源 ,同时由于掺铒光纤的放大作用可以放大干涉信号 ,将光纤法布里珀罗传感器的信号强度提高了 4个数量级 ,因而... 提出了一种大幅度提高外腔式法布里珀罗干涉传感器干涉信号强度的方法 ,利用掺铒光纤放大自发辐射产生的光源代替一般宽带光源 ,同时由于掺铒光纤的放大作用可以放大干涉信号 ,将光纤法布里珀罗传感器的信号强度提高了 4个数量级 ,因而利用该方法可获得很强的信号和较高的信噪比。介绍了基于光放大的外腔式法布里珀罗干涉传感系统的结构、测量原理及实验。实验结果表明该传感器的应变精度为± 10 με,可满足实际应用的要求。该传感系统在大幅度提高传感器信号强度的同时并未提高系统的成本 ,因此有着较高的性价比和实用价值。 展开更多
关键词 波导光学 光纤传感器 法布里-珀罗干涉仪 掺铒光纤 应变计 信噪比 增益特性
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远程分布式光纤温度传感系统的设计和制造 被引量：12
10
作者 张 艺 张在宣 金仁洙 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期45-48,共4页
为了测量长距离大范围空间分布温度场,设计制造出30km远程光纤温度传感器。基于光纤放大的反斯托克斯背向拉曼自发散射测温原理,对系统进行了优化设计。用1550nm掺铒光纤激光器作为抽运源,采用高速瞬态波形采样技术,累加平均等信号处理... 为了测量长距离大范围空间分布温度场,设计制造出30km远程光纤温度传感器。基于光纤放大的反斯托克斯背向拉曼自发散射测温原理,对系统进行了优化设计。用1550nm掺铒光纤激光器作为抽运源,采用高速瞬态波形采样技术,累加平均等信号处理技术,解决了远处背向反斯托克斯弱信号的检测问题。采用了智能化恒温技术,使主要元器件在恒温条件下工作,解决了工程应用中环境的适应性。远程分布光纤拉曼温度传感器系统已达到的主要技术指标如下:光纤长度31km,测温范围0-100℃(可扩展),温度测量不确定度为±2℃,温度分辨力为0.1℃,测量时间为432s,空间分辨力为4m。 展开更多
关键词 光纤传感器 温度传感器 温度测量 分布式系统 拉曼散射
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基于准分布式FBG传感器的光纤入侵报警系统 被引量：20
11
作者 饶云江 吴敏 +1 位作者 冉曾令 喻瑜 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期998-1002,共5页
根据FBG传感器的应变、振动和冲击特征,报道了一种基于准分布式FBG传感器的入侵报警系统.首先根据小波降噪原理和小波多尺度边缘检测的方法分别进行降噪和报警信号分割,同时对分割信号分类和特征分析以进行报警判断和识别;其次分析了入... 根据FBG传感器的应变、振动和冲击特征,报道了一种基于准分布式FBG传感器的入侵报警系统.首先根据小波降噪原理和小波多尺度边缘检测的方法分别进行降噪和报警信号分割,同时对分割信号分类和特征分析以进行报警判断和识别;其次分析了入侵监测系统的五种报警模式;最后根据LabVIEW开发了入侵报警软件.经过实验证明入侵报警系统能够完成自动、实时报警和报警定位. 展开更多
关键词 光纤传感 FBG传感器 入侵报警 小波分析 LABVIEW
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长周期光纤光栅扭曲传感器 被引量：11
12
作者 王义平 饶云江 +3 位作者 胡爱姿 曾祥楷 冉曾令 朱涛 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第9期1096-1099,共4页
发现用高频CO2 激光写入的长周期光纤光栅的谐振波长会随光栅扭曲而线性变化。当顺时针扭曲时 ,谐振波长向长波方向漂移 ;逆时针扭曲时 ,谐振波长向短波方向漂移。该新型扭曲传感器不但能实现对扭曲率的直接测量 ,而且能判断扭曲方向 。
关键词 长周期光纤光栅 扭曲传感器 光纤传感器 扭曲率
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光纤传感器用于土木工程检测的研究——关键技术及实现途径 被引量：16
13
作者 卢哲安 符晶华 张全林 《武汉理工大学学报》 CAS CSCD 2001年第8期37-41,共5页
介绍了三类可用于土木工程检测的光纤传感器 ,分析了光纤传感器用于土木工程检测的几个关键技术问题 ,如消除温度和应变的交叉敏感 ,光纤保护材料的选取 ,光纤传感器工艺的实现等等。为有效解决上述问题 ,研制了一种新型光纤传感器 ,在... 介绍了三类可用于土木工程检测的光纤传感器 ,分析了光纤传感器用于土木工程检测的几个关键技术问题 ,如消除温度和应变的交叉敏感 ,光纤保护材料的选取 ,光纤传感器工艺的实现等等。为有效解决上述问题 ,研制了一种新型光纤传感器 ,在工程试验的基础上 。 展开更多
关键词 光纤传感器 智能结构 交叉敏感 布拉格光栅 工程检测 土木工程
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分时差分式光纤甲烷气体检测仪的研制 被引量：13
14
作者 米新江 许爱东 +1 位作者 王英华 李灵风 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2003年第6期12-14,19,共4页
基于甲烷气体的吸收光谱特性,研制了一种用低廉LED作光源的新型分时差分式光纤甲烷气体检测仪。光源LED自动实行交替斩波,波长切换机构的灵巧设计可以用单光路实现差分吸收浓度检测,消除了双光路的差异。理论和实验表明,该结构既可以简... 基于甲烷气体的吸收光谱特性,研制了一种用低廉LED作光源的新型分时差分式光纤甲烷气体检测仪。光源LED自动实行交替斩波,波长切换机构的灵巧设计可以用单光路实现差分吸收浓度检测,消除了双光路的差异。理论和实验表明,该结构既可以简化设计,又可有效抑制信号检测与传输中的同性干扰。 展开更多
关键词 分时差分光吸收 甲烷 检测仪 光纤传感器 研制
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光纤传感器在土木工程中的应用研究 被引量：6
15
作者 赵鸿 曹正元 顾绍德 《激光与光电子学进展》 CSCD 2000年第6期21-24,共4页
通过建立光纤应变传感器系统并将其埋入结构中 ,测量结构物的位移、应变和结构的振动响应 ,取得实验结果。本文的研究成果对结构的内应变、振动响应测量及结构的实时、长期、连续监测具有重要意义。
关键词 光纤传感器 应用 土木工程
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基于空芯光子晶体光纤的法-珀干涉式高温应变传感器 被引量：19
16
作者 饶云江 黎宏 +1 位作者 朱涛 邓明 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1484-1488,共5页
基于空芯光子晶体光纤(HCPCF)耐高温、温度稳定性好的特性,对利用空芯光子晶体光纤与两根普通单模光纤通过熔接构成的微小型光纤法布里-珀罗(F-P)干涉仪进行了高温应变特性实验研究。结果表明,在100～700℃温度范围内,HCPCF F-P具有较... 基于空芯光子晶体光纤(HCPCF)耐高温、温度稳定性好的特性,对利用空芯光子晶体光纤与两根普通单模光纤通过熔接构成的微小型光纤法布里-珀罗(F-P)干涉仪进行了高温应变特性实验研究。结果表明,在100～700℃温度范围内,HCPCF F-P具有较好的温度稳定性,并测得600℃的温度下其应变测量的灵敏度约为5.94 nm/με,线性度约为0.9997,温度对应变灵敏度的最大影响约1.5%,测量精度约0.08%FS。理论和实验结果表明高温下HCPCF F-P具有温度灵敏度较低,应变灵敏度较高,温度对应变灵敏度的交叉影响小,线性度和重复性好,且没有迟滞现象以及应变测量范围大等优点。 展开更多
关键词 导波与光纤光学 光纤传感器 法布里-珀罗干涉仪 高温应变 光子晶体光纤
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基于超长周期光纤光栅的高灵敏度扭曲传感器 被引量：16
17
作者 朱涛 饶云江 莫秋菊 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期249-253,共5页
利用高频CO2激光脉冲写入的周期达数毫米的超长周期光纤光栅(ULPFG),实验研究了这种新型ULPFG的扭曲特性,发现它的某些高阶谐振波长漂移与扭曲率之间具有良好的线性关系和方向相关性,其灵敏度可达0·2244nm/(rad/m),是高频CO2激光... 利用高频CO2激光脉冲写入的周期达数毫米的超长周期光纤光栅(ULPFG),实验研究了这种新型ULPFG的扭曲特性,发现它的某些高阶谐振波长漂移与扭曲率之间具有良好的线性关系和方向相关性,其灵敏度可达0·2244nm/(rad/m),是高频CO2激光脉冲写入法写入的普通LPFG扭曲灵敏度的4倍.初步的理论分析表明,新型ULPFG横截面折变的非对称性以及导模与高阶包层模之间发生的耦合使得扭曲具有方向相关性和很高的灵敏度.基于这种ULPFG独特的扭曲特性,设计了一种可判别方向的强度型高灵敏度扭曲传感器,测量灵敏度达0·4394dB/(rad/m),可满足实际应用中对扭曲低成本实时测量的要求. 展开更多
关键词 光纤传感 光纤光栅 CO2激光 扭曲测量 双折射
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飞秒激光加工的微型光纤法布里-珀罗干涉传感器 被引量：14
18
作者 王维 饶云江 +3 位作者 唐庆涛 邓明 朱涛 程光华 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1660-1664,共5页
介绍了一种利用波长为800nm的飞秒激光脉冲在普通单模光纤（SMF）上刻蚀出微型光纤法布里一珀罗干涉（MEFPI）传感器的方法。该方法通过计算机控制就可以进行任意腔长的微型光纤法布里一珀罗干涉传感器的制作。实验研究了光纤法布里一... 介绍了一种利用波长为800nm的飞秒激光脉冲在普通单模光纤（SMF）上刻蚀出微型光纤法布里一珀罗干涉（MEFPI）传感器的方法。该方法通过计算机控制就可以进行任意腔长的微型光纤法布里一珀罗干涉传感器的制作。实验研究了光纤法布里一珀罗传感器的应变和温度特性，结果表明，在0～350με的应变范围内，干涉条纹波长相对于应变的灵敏度为0．006nm／με，线性度达99．69％；在20～100℃的温度范围内，该光纤法布里一珀罗传感器具有较小的负温度特性，干涉条纹往短波方向漂移了0．15nm。作为全光纤传感器件，该类型传感器重复性高，成本低廉，易于批量加工，在光传感领域具有较大的潜在应用价值。 展开更多
关键词 导波与光纤光学 光纤传感器 飞秒激光加工 光纤法布里一珀罗腔
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透射式光纤甲烷气体传感器的研究 被引量：12
19
作者 王玉田 郭增军 +1 位作者 王莉田 侯培国 《传感技术学报》 CAS CSCD 2001年第2期147-151,共5页
根据甲烷气体的吸收光谱 ,研究了一种用低廉的LED作光源的新型透射式光纤甲烷气体传感器 .选择两同型号LED光源作为差分吸收信号 .光源驱动器自动实行交替斩波 .讨论了提高甲烷对光吸收系数的方法及途径 ,给出了甲烷气体浓度的测量结果 .
关键词 光纤传感器 甲烷 差分光吸收 气体传感器
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表面等离子体共振传感器研究的新进展 被引量：18
20
作者 郑荣升 鲁拥华 +4 位作者 林开群 谢志国 王沛 罗昭锋 明海 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期657-664,共8页
表面等离子体共振传感器具有灵敏度高、免标记及检测快速等优点,在生命科学、药物开发、公共安全、环境污染检测等领域具有广阔的应用前景。高灵敏度、小型化、集成化、低成本、高可靠性是未来表面等离子共振传感器发展的主要方向。介... 表面等离子体共振传感器具有灵敏度高、免标记及检测快速等优点,在生命科学、药物开发、公共安全、环境污染检测等领域具有广阔的应用前景。高灵敏度、小型化、集成化、低成本、高可靠性是未来表面等离子共振传感器发展的主要方向。介绍了棱镜耦合复合结构表面等离子体共振传感器在提高灵敏度和分辨率方面的研究新进展,重点论述了光纤表面等离子体共振传感器的研究现状和发展趋势,并对高通量、多组分识别表面等离子体成像技术以及金属微纳结构(颗粒)局域表面等离子共振传感技术的应用前景进行了讨论。 展开更多
关键词 光电子学 表面等离子体共振 光纤 传感器
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