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同时测量弯曲曲率和弯曲方向的长周期光纤光栅传感器 被引量：15
1
作者 王义平 陈建平 饶云江 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期1139-1143,共5页
通过实验发现了高频CO2激光脉冲制备的长周期光纤光栅(LPFGs)的弯曲特性具有明显的弯曲方向性:即当其向不同的方向弯曲时,其谐振波长和损耗峰值的变化对应的弯曲灵敏度不同,并且在两个弯曲方向上最敏感,而在另外两个弯曲方向最不敏感。... 通过实验发现了高频CO2激光脉冲制备的长周期光纤光栅(LPFGs)的弯曲特性具有明显的弯曲方向性:即当其向不同的方向弯曲时,其谐振波长和损耗峰值的变化对应的弯曲灵敏度不同,并且在两个弯曲方向上最敏感,而在另外两个弯曲方向最不敏感。本文根据此独特性质,提出了不仅可以测量弯曲曲率而且可以同时判别弯曲方向的传感器,该弯曲传感器由2个具有弯曲方向相关性的LPFG和1个没有弯曲方向相关性的LPFG组成。结果表明,它克服了其它弯曲传感器只能测量弯曲曲率或只能判别弯曲方向的缺点。 展开更多
关键词 长周期光纤光栅(lpfg) 光纤布拉格光栅(FBG) CO2激光 光纤传感器 弯曲传感器
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长周期光纤光栅应变和温度传感灵敏度研究 被引量：11
2
作者 张志荣 张冠茂 张晓萍 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期103-106,共4页
基于模耦合理论,从长周期光纤光栅在外加轴向应变或环境温度变化时可能出现的弹性形变、弹光效应、热光效应、热膨胀效应及波导效应入手,推导了描述其轴向应变和温度灵敏度的一般性公式.利用数值方法研究了光栅周期、耦合模式的阶次、... 基于模耦合理论,从长周期光纤光栅在外加轴向应变或环境温度变化时可能出现的弹性形变、弹光效应、热光效应、热膨胀效应及波导效应入手,推导了描述其轴向应变和温度灵敏度的一般性公式.利用数值方法研究了光栅周期、耦合模式的阶次、弹光系数及热光系数对灵敏度的影响.结果表明:在相同条件下,增大光栅周期将是提高灵敏度的有效手段之一;低次模较高次模的耦合具有更高的灵敏度;包层与芯区的弹光系数(热光系数)相等时,波长漂移量很小且与谐振波长值有简单的正比关系. 展开更多
关键词 长周期光纤光栅 传感器 应变 温度 灵敏度
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三层介质光纤包层模色散方程及包层HE/EH模 被引量：3
3
作者 张自嘉 施文康 吉小军 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期501-504,共4页
利用解析法研究了Tsao和Erdogan关于3层介质光纤模型的包层模色散方程,对2个色散方程的等价性给出了证明。在研究长周期光纤光栅(LPFG)中,对传播常数的计算应选用Tsao给出的方程,在计算与场方程有关的量时应选用Erdogan的方程。计算了... 利用解析法研究了Tsao和Erdogan关于3层介质光纤模型的包层模色散方程,对2个色散方程的等价性给出了证明。在研究长周期光纤光栅(LPFG)中,对传播常数的计算应选用Tsao给出的方程,在计算与场方程有关的量时应选用Erdogan的方程。计算了部分包层模的传播常数,给出了区分包层HE/EH模的方法。 展开更多
关键词 3层介质光纤 包层模 色散方程 HE/EH模 长周期光纤光栅 lpfg
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基于长周期光纤光栅液位传感器的实验研究 被引量：12
4
作者 赵金婷 童峥嵘 +2 位作者 杨秀峰 于汇 姚斌 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期1777-1779,共3页
利用长周期光纤光栅(LPFG)的基模和包层模间的耦合特性,设计制作了一种基于LPFG的液位传感器。LPFG包层模对环境折射率的响应不同,随着液位的变化,其透射功率发生变化。用该传感器对蒸馏水和乙醇的液位变化进行测量,当液位在0.0～17.5m... 利用长周期光纤光栅(LPFG)的基模和包层模间的耦合特性,设计制作了一种基于LPFG的液位传感器。LPFG包层模对环境折射率的响应不同,随着液位的变化,其透射功率发生变化。用该传感器对蒸馏水和乙醇的液位变化进行测量,当液位在0.0～17.5mm范围内变化时,LPFG透射功率分别变化了6.8719dB和13.4360dB,其灵敏度为0.389 6dB/mm和0.7678dB/mm。结果表明,液体的折射率越大,传感器的灵敏度越高,并且具有良好的线性关系。 展开更多
关键词 长周期光纤光栅(lpfg) 光纤传感器 液位 透射谱
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一种基于LPFG高灵敏度浓度传感器 被引量：11
5
作者 赵洪霞 丁志群 +1 位作者 王金霞 鲍吉龙 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期742-744,共3页
利用Sagnac光纤环全反射的特性和单根长周期光纤光栅(LPFG)构成Michelson干涉仪,入射光经LPFG后,部分被耦合到包层中传输,经过包层和纤芯传输的光信号经Sagnac光纤环全反射后重新耦合回LPFG,在光栅区域干涉。利用传输矩阵理论分析了干... 利用Sagnac光纤环全反射的特性和单根长周期光纤光栅(LPFG)构成Michelson干涉仪,入射光经LPFG后,部分被耦合到包层中传输,经过包层和纤芯传输的光信号经Sagnac光纤环全反射后重新耦合回LPFG,在光栅区域干涉。利用传输矩阵理论分析了干涉结构的光谱特性。用此干涉结构检测了蔗糖溶液浓度,传感灵敏度可达0.065 nmLg-1。 展开更多
关键词 传感技术 长周期光纤光栅(lpfg) Sagnac光纤环 干涉仪 浓度传感
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一种新的灵敏度可调谐FBG解调技术 被引量：10
6
作者 姜明顺 冯德军 +1 位作者 隋青美 刘波 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期171-173,183,共4页
实验研究了一种基于机械微应变引入长周期光纤光栅(LPFG)的灵敏度可调谐的光纤布拉格光栅(FBG)应变传感系统。利用机械线加工技术设计了周期性压力槽,通过螺旋微位移结构定量推进弹簧进而对光纤施加径向压力,写制出谐振峰值可调谐的LPF... 实验研究了一种基于机械微应变引入长周期光纤光栅(LPFG)的灵敏度可调谐的光纤布拉格光栅(FBG)应变传感系统。利用机械线加工技术设计了周期性压力槽,通过螺旋微位移结构定量推进弹簧进而对光纤施加径向压力,写制出谐振峰值可调谐的LPFG。紫外激光写入技术制作的FBG的波长位于LPFG的谐振边带范围内时,利用该LPFG作为透射滤波器实现了一种新的灵敏度可调谐FBG应变传感系统。实验分析了施加在LPFG上的压力由20 N调节至60 N时对FBG施加0~3 000με的灵敏度可调谐传感实验结果,FBG传感系统光功率变化率由0.802 nW/με增加到1.204 nW/με。 展开更多
关键词 光纤布拉格光栅(FBG) 光纤传感器 长周期光纤光栅(lpfg) 机械微应变
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基于长周期光纤光栅线性边缘滤波的地震波解调系统 被引量：11
7
作者 周锐 乔学光 +3 位作者 王若晖 高宏 杨扬 张敬花 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期987-991,共5页
设计一种针对地震波信号的解调系统,讨论了长周期光纤光栅(LPFG)制作时参数的控制方法,选用边缘特性良好的LPFG做线性边缘滤波器,在1 550.35~1 553.14 nm间具有0.998 96的线性拟合度,功率灵敏度达1.692 dBm/nm。在信号处理中,采用参考... 设计一种针对地震波信号的解调系统,讨论了长周期光纤光栅(LPFG)制作时参数的控制方法,选用边缘特性良好的LPFG做线性边缘滤波器,在1 550.35~1 553.14 nm间具有0.998 96的线性拟合度,功率灵敏度达1.692 dBm/nm。在信号处理中,采用参考光路与滤波光路比较,消除本底信号的影响;利用LabVIEW软件代替部分硬件,并作为信号采集及信号分析处理功能模块,使系统解调检测波长灵敏度达到1.13 pm/mV,在低频段(2~150 Hz),动态分辨率为0.08 pm/(Hz)^(1/2),动态范围为50~60 dB。本文解调系统操作简单、灵敏度高、稳定性好、性价比高且响应速度快,可以用于地震勘探。 展开更多
关键词 光纤地震波勘探 信号解调 长周期光纤光栅(lpfg) 边缘滤波
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基于光纤光栅光谱分析的混凝土结构钢筋锈蚀监测 被引量：10
8
作者 王彦 梁大开 周兵 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期2660-2664,共5页
混凝土中钢筋发生锈蚀会严重影响混凝土结构的使用功能,文章提出了通过观察长周期光纤光栅(LPFG)的透射谱变化对混凝土结构中的钢筋锈蚀进行监测。这种方法基于长周期光纤光栅的微弯特性,利用其透射光谱随弯曲度增加逐渐变浅、谐振波长... 混凝土中钢筋发生锈蚀会严重影响混凝土结构的使用功能,文章提出了通过观察长周期光纤光栅(LPFG)的透射谱变化对混凝土结构中的钢筋锈蚀进行监测。这种方法基于长周期光纤光栅的微弯特性,利用其透射光谱随弯曲度增加逐渐变浅、谐振波长处的光功率与LPFG的弯曲度成线性这一特性,将钢筋锈蚀引起的钢筋径向膨胀转化为光栅的弯曲,通过监测光栅的光谱变化获知光栅的弯曲度进而判断钢筋的锈蚀程度,该方法对钢筋直接进行监测,简单易行,并利用光栅的光谱特性从而避免了环境温度、应变、折射率的影响,实验将光栅埋入到混凝土构件中,从已取得的实验结果来看,这种方法测量钢筋锈蚀厚度的准确度可达1.2μm,可监测到的锈蚀厚度达3 mm,完全能够实现混凝土结构中钢筋锈蚀的早期至中期监测。 展开更多
关键词 长周期光纤光栅(lpfg) 光谱分析 锈蚀 微弯
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薄包层长周期光纤光栅的研究 被引量：7
9
作者 邓洪有 饶云江 +2 位作者 汪平河 廖弦 郑建成 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期155-157,共3页
报道了在薄包层光纤上用高频CO2激光脉冲写入的长周期光纤光栅(LPFG),并分析了该类薄包层LPFG横截面折射率的分布。结合LPFG的腐蚀实验,通过传输谱图的比较发现:较先写入光栅后腐蚀光纤包层的方法,先腐蚀光纤包层后写入光栅的方法更能... 报道了在薄包层光纤上用高频CO2激光脉冲写入的长周期光纤光栅(LPFG),并分析了该类薄包层LPFG横截面折射率的分布。结合LPFG的腐蚀实验,通过传输谱图的比较发现:较先写入光栅后腐蚀光纤包层的方法,先腐蚀光纤包层后写入光栅的方法更能有效地调整谐振波长。进一步研究发现薄包层LPFG对环境折射率的敏感度更高。 展开更多
关键词 薄包层光纤 长周期光纤光栅(lpfg) 高频CO2激光 折射率传感器
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强度解调的光纤光栅智能结构动态监测技术 被引量：9
10
作者 王彦 梁大开 周兵 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期361-364,共4页
将长周期光纤光栅（LPFG）粘贴于试件上构成光纤光栅型智能结构，研究了当试件受到垂直周期力载荷而发生弯曲并随之振动时LPFG的动态响应特性。利用光纤布拉格光栅（FBG）的反射特性获得确定波长处的窄带光作为LPFG的入射光源，通过对... 将长周期光纤光栅（LPFG）粘贴于试件上构成光纤光栅型智能结构，研究了当试件受到垂直周期力载荷而发生弯曲并随之振动时LPFG的动态响应特性。利用光纤布拉格光栅（FBG）的反射特性获得确定波长处的窄带光作为LPFG的入射光源，通过对固定波长处的光功率探测，实现对试件从2～2000Hz范围内的振动监测。由实验采集到的振动信号时域波形及其频谱表明，基于弯曲的LPFG振动传感器具有很好的动态响应特性，其频谱与激振信号频率完全吻合，能够应用于智能材料与结构的健康监测。 展开更多
关键词 长周期光纤光栅(lpfg) 振动监测 微弯特性 光纤布拉格光栅(FBG)
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LPFG和FBG级联结构双参数光纤传感器研究 被引量：9
11
作者 张雯 刘小龙 +1 位作者 何巍 祝连庆 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期2047-2054,共8页
提出了一种长周期光纤光栅(LPFG)级联布拉格光纤光栅(FBG)的温度/应变双参数光纤传感器。利用飞秒激光直写制作LPFG并级连FBG,且FBG波谷位置为1 551.9 nm,LPFG波谷位置为1 559.1 nm,最高对比度为-12.7 d B。在30~70℃温度变化范围内对... 提出了一种长周期光纤光栅(LPFG)级联布拉格光纤光栅(FBG)的温度/应变双参数光纤传感器。利用飞秒激光直写制作LPFG并级连FBG,且FBG波谷位置为1 551.9 nm,LPFG波谷位置为1 559.1 nm,最高对比度为-12.7 d B。在30~70℃温度变化范围内对传感器温度特性进行测试,并在25℃超净环境下对0~500με应变变化范围内对传感器应变特性进行测试。实验结果表明,升温过程FBG中心波长发生红移,灵敏度15.00 pm/℃,线性度0.981 3;LPFG中心波长发生蓝移,灵敏度-11.75 pm/℃,线性度0.945 3。降温过程FBG中心波长发生蓝移,灵敏度18.25 pm/℃,线性度0.953 8;LPFG中心波长发生红移,灵敏度-15.42 pm/℃,线性度0.980 2。加载过程FBG中心波长发生红移,灵敏度0.93 pm/με,线性度0.991 5;LPFG中心波长发生蓝移,灵敏度-1.51 pm/με,线性度0.986 3。卸载过程FBG中心波长发生蓝移,灵敏度0.92 pm/με,线性度0.990 9;LPFG中心波长发生红移,灵敏度-1.51 pm/με,线性度0.972 8。结果表明,该光纤传感器灵敏度高,线性度好,可以同时动态实现应变和温度的测量。 展开更多
关键词 长周期光纤光栅 飞秒加工 布拉格光纤光栅 双参数测量
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飞秒写制长周期光纤光栅的液体浓度测量实验研究 被引量：9
12
作者 张玲 苗飞 +3 位作者 隋青美 冯德军 刘汉平 刘辉兰 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期897-901,共5页
利用逐点写入法在去涂敷层的普通单模通信光纤中直接写入了长周期光纤光栅(LPFG),实验获得的LPFG在C波段的谐振波长1 538.8nm,衰减强度达10.63dB。其氯化钠和蔗糖溶液浓度传感特性实验表明,随着盐溶液浓度的增大,LPFG的谐振波长向左线... 利用逐点写入法在去涂敷层的普通单模通信光纤中直接写入了长周期光纤光栅(LPFG),实验获得的LPFG在C波段的谐振波长1 538.8nm,衰减强度达10.63dB。其氯化钠和蔗糖溶液浓度传感特性实验表明,随着盐溶液浓度的增大,LPFG的谐振波长向左线性漂移,盐浓度每增加1%,波长向左漂移约0.05nm;随着糖溶液浓度从0%增大为50%,LPFG的谐振波长向左非线性漂移量高达约8nm。实验结果表明:飞秒激光逐点写入法操作简单,容易控制诱导的周期性折射率微扰在纤芯和或包层的位置,从而制备出对低浓度液体敏感的LPFG化学传感器;同时飞秒激光写制的LPFG具有较高的外界环境灵敏度,有望用在化学浓度传感中。 展开更多
关键词 长周期光纤光栅(lpfg) 飞秒激光 折射率测量 液体浓度测量
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基于长周期光纤光栅和Sagnac环的温度与折射率的区分测量 被引量：7
13
作者 邵敏 乔学光 +3 位作者 傅海威 兆雪 高宏 刘钦朋 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1442-1446,共5页
利用长周期光纤光栅(LPFG)和保偏光纤(PMF)Sagnac环透射光谱的调制特性,设计了温度和折射率同时区分测量系统。通过监测LPFG嵌入Sagnac环的透射谱中谐振峰波长和强度的变化,测定了波长和强度对温度和折射率的灵敏度系数,构建了传感系数... 利用长周期光纤光栅(LPFG)和保偏光纤(PMF)Sagnac环透射光谱的调制特性,设计了温度和折射率同时区分测量系统。通过监测LPFG嵌入Sagnac环的透射谱中谐振峰波长和强度的变化,测定了波长和强度对温度和折射率的灵敏度系数,构建了传感系数矩阵。实验发现,谐振峰波长随温度变化,谐振峰强度随折射率变化,实现了温度与折射率的区分测量。实验测得该系统的温度灵敏度0.1 286nm/℃,折射率灵敏度为49.38dB/RIU。实验结果验证了方案的正确性,且实验系统搭建简便,体积小,成本低,具有一定的应用前景。 展开更多
关键词 光纤Sagnac环 长周期光纤光栅(lpfg) 保偏光纤(PMF) 折射率传感器
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高频CO_2激光脉冲写入长周期光纤光栅的弯曲特性分析 被引量：2
14
作者 牛永昌 饶云江 +1 位作者 胡爱姿 朱涛 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期825-829,共5页
分析了高频CO_2激光脉冲写入的长周期光纤光栅弯曲的谐振波长漂移灵敏度、谐振峰幅值变化的机理,讨论了新型长周期光纤光栅弯曲方向相关性并进行了数值计算,分析结果与实验结果相符.
关键词 光纤器件 光纤传感器 长周期光纤光栅(lpfg) 弯曲特性
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长周期光纤光栅的轴向应变传感特性研究 被引量：5
15
作者 张自嘉 王昌明 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期1003-1006,共4页
利用不同包层模的长周期光纤光栅(LPFGs)具有不同的轴向应变灵敏度,降低或提高应变灵敏度对通信和传感领域具有重要意义.利用分析各向异性波导的方法,从理论上分析了LPFGs对轴向应变的响应特性,并进行了实验研究.当光纤受到轴向应变时,... 利用不同包层模的长周期光纤光栅(LPFGs)具有不同的轴向应变灵敏度,降低或提高应变灵敏度对通信和传感领域具有重要意义.利用分析各向异性波导的方法,从理论上分析了LPFGs对轴向应变的响应特性,并进行了实验研究.当光纤受到轴向应变时,纤芯和包层都变成了单轴晶体,利用相位匹配条件和单轴晶体光纤的本征方程,研究了LPFGs的谐振波长对轴向应变的响应特性.结果表明,基于不同包层模的LPFGs,对轴向应变的灵敏度有较大差别.谐振波长有向长波方向偏移,也有向短波方向偏移.模序较低时,灵敏度较小,中等模序灵敏度最大,高阶模序灵敏度则较高. 展开更多
关键词 导波光学 长周期光纤光栅(lpfg) 弹光系数 各向异性波导 本征方程
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表面镀层长周期光纤光栅双峰谐振及其透射谱研究 被引量：8
16
作者 顾铮■ 徐艳平 邓传鲁 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期219-225,共7页
采用严格的耦合模理论,通过求解表面镀层长周期光纤光栅的特征方程,给出了双峰谐振波长的确定方法,以及它与光栅周期和模式序数之间的关系。结果表明,对应于较高次的包层模式,存在双峰谐振现象,且包层模式序数越高,与芯模产生谐振耦合... 采用严格的耦合模理论,通过求解表面镀层长周期光纤光栅的特征方程,给出了双峰谐振波长的确定方法,以及它与光栅周期和模式序数之间的关系。结果表明,对应于较高次的包层模式,存在双峰谐振现象,且包层模式序数越高,与芯模产生谐振耦合所需的光栅周期越小。进一步讨论了双峰谐振波长的间距随薄膜参量与光栅参量变化的关系,描绘了这些参量对透射谱衰减谐振峰的影响,理论分析结果与X.W.Shu的无镀层长周期光纤光栅实验结果一致。这些研究为建立高灵敏的双峰谐振薄膜传感器提供了结构优化的理论支持。 展开更多
关键词 光纤光学 长周期光纤光栅 双峰谐振 透射谱 耦合模理论
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基于LPFG滤噪和混合放大的长距离FBG传感器系统 被引量：5
17
作者 吴敏 饶云江 +1 位作者 冉曾令 谢孔利 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期1289-1292,共4页
设计的基于长周期光纤光栅(LPFG)滤噪和掺Er光纤(EDF)/喇曼混合放大的长距离光纤布拉格光栅(FBG)传感器系统,不但优化了系统的信噪比(SNR),而且使传感距离提高到50 km。该系统以高功率扫描激光器作为传感光源和解调系统,加入的LPFG减小... 设计的基于长周期光纤光栅(LPFG)滤噪和掺Er光纤(EDF)/喇曼混合放大的长距离光纤布拉格光栅(FBG)传感器系统,不但优化了系统的信噪比(SNR),而且使传感距离提高到50 km。该系统以高功率扫描激光器作为传感光源和解调系统,加入的LPFG减小了双向喇曼放大的自发辐射(ASE)噪声和FBG后向反射噪声,同时双环形器的EDF结构利用剩余的泵浦功率产生ASE光和放大传感信号,为后端FBG提供了光源以及提高了后端FBG的SNR。带LPFG的混合放大与EDF/喇漫混合放大相比,实验表明,FBG 1和FBG 2的SNR分别提高了4.40 dB和4.38 dB,而且分布在50 km光纤上的4个FBG均获得了大于15 dB的SNR。 展开更多
关键词 长距离传感 光纤布托格光栅(FBG)传感器 长周期光纤光栅(lpfg) 掺Fr光纤(EDF)
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改进型飞秒写制长周期光纤光栅及其高温特性 被引量：6
18
作者 李海涛 孙小燕 +4 位作者 董欣然 段吉安 周剑英 胡友旺 王聪 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1859-1864,共6页
基于双CCD对光纤夹持运动系统进行五维初步定位,通过计算机控制运动平台和飞秒激光,采用改进型的逐点扫描方法在未经载氢的SMF-28光纤纤芯区域进行矩形区域扫描,降低了逐点刻写法对聚焦光点与纤芯对准的敏感性,成功刻写出在1 250-1 400n... 基于双CCD对光纤夹持运动系统进行五维初步定位,通过计算机控制运动平台和飞秒激光,采用改进型的逐点扫描方法在未经载氢的SMF-28光纤纤芯区域进行矩形区域扫描,降低了逐点刻写法对聚焦光点与纤芯对准的敏感性,成功刻写出在1 250-1 400nm波段主谐振峰值达-19dB的长周期光纤光栅（LPFG）,光栅长为16.5mm。对写制的LPFG进行高温特性分析,实验获得其在300-800℃范围主谐振峰的温度响应灵敏度达到139.27pm/℃,线性度为0.993。研究表明：改进型的飞秒激光逐点扫描方法稳定可靠,刻写的光栅尺寸小,并且光栅在高温范围有很高的响应灵敏度,特别适用于高温检测。 展开更多
关键词 飞秒激光 长周期光纤光栅(lpfg) 高温检测 改进型的逐点扫描方法
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长周期光纤光栅折射率特性仿真的新方法 被引量：6
19
作者 欧启标 覃溪 +3 位作者 张超 曾庆科 秦子雄 李传起 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期60-63,共4页
基于长周期光纤光栅的模式耦合机理,提出一种快速模拟长周期光纤光栅折射率特性的方法。该方法在计算包层模式的有效折射率时分开计算,在环境折射率小于包层折射率时采用二分法和分步搜索法结合计算包层模式的有效折射率,在环境折射率... 基于长周期光纤光栅的模式耦合机理,提出一种快速模拟长周期光纤光栅折射率特性的方法。该方法在计算包层模式的有效折射率时分开计算,在环境折射率小于包层折射率时采用二分法和分步搜索法结合计算包层模式的有效折射率,在环境折射率大于包层折射率时采用Nelder-Mead加分步搜索法求解包层模式的有效折射率。在应用谐振波长的决定式求解与环境折射率的匹配的谐振波长时,采用变区间应用二分法求解而不是传统的逐步搜索法求解谐振波长。数值结果与实验结果做了对比,两者基本一致。实践证明,该方法方便快捷,比一般的方法速度提高7倍以上。 展开更多
关键词 长周期光纤光栅(lpfg) 谐振波长 二分法 有效折射率
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双峰效应光纤光栅薄膜传感器的优化设计 被引量：6
20
作者 顾铮 徐艳平 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期164-167,共4页
利用双峰谐振效应,通过在长周期光纤光栅(LPFG)包层表面涂覆一层对周围气氛敏感的薄膜,建立了一种新型薄膜传感器,其双峰谐振波长间隔随薄膜折射率的变化而变化。基于三包层光纤光栅物理模型,根据耦合模理论研究了传感器的灵敏度Sn与薄... 利用双峰谐振效应,通过在长周期光纤光栅(LPFG)包层表面涂覆一层对周围气氛敏感的薄膜,建立了一种新型薄膜传感器,其双峰谐振波长间隔随薄膜折射率的变化而变化。基于三包层光纤光栅物理模型,根据耦合模理论研究了传感器的灵敏度Sn与薄膜光学参数(折射率n3和厚度h3)和光纤光栅结构参数(光栅周期Λ、折变量σ)之间的关系。采用最优化数值方法,确定了最佳的膜层光学参数和光栅结构参数。计算表明,该类型传感器对膜层折射率的测量分辨率高达10-7。 展开更多
关键词 长周期光纤光栅(lpfg) 双峰谐振 气敏传感器 结构优化
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