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干涉条纹计数法光纤液位传感器应用研究 被引量：3
1
作者 张志律 高应俊 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期781-784,共4页
为了提高干涉条纹计数光纤Fabry-Perot腔液位传感器的实用性,在硬件部分,提出双光纤光路判向,减少光路调节的难度;在软件部分,通过半波长检测法降低对应变部件动态范围的要求,提高系统的分辨率,并采用动态取阈值的方法来保证系统长期运... 为了提高干涉条纹计数光纤Fabry-Perot腔液位传感器的实用性,在硬件部分,提出双光纤光路判向,减少光路调节的难度;在软件部分,通过半波长检测法降低对应变部件动态范围的要求,提高系统的分辨率,并采用动态取阈值的方法来保证系统长期运行的稳定性。利用Labview软件对输出信号进行优化处理,采用了数字条纹计数法,并构建虚拟仪器系统直观地显示出液位高度的变化。 展开更多
关键词 光纤传感器 液位 法布里-泊罗腔 条纹计数法 LABVIEW
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两路微振动信号的光纤F-P腔干涉测量 被引量：3
2
作者 赵忖 刘径舟 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期353-357,共5页
法布里-珀罗(F-P)腔传感器结构简单,复用能力强,对导致其腔长发生变化的物理量灵敏度高,在超精密测量领域日益受到重视。为了使用一套光纤F-P腔测量两个目标,设计了两路反馈信号光纤F-P腔干涉系统,同时开展两路微振动信号测量。对两路... 法布里-珀罗(F-P)腔传感器结构简单,复用能力强,对导致其腔长发生变化的物理量灵敏度高,在超精密测量领域日益受到重视。为了使用一套光纤F-P腔测量两个目标,设计了两路反馈信号光纤F-P腔干涉系统,同时开展两路微振动信号测量。对两路微振动反馈F-P腔干涉信号,经多次取包络分解,得到了高、低频信号频谱,进而计算出待测目标振幅。实验结果表明,通过低频信号恢复待测目标振幅的误差为1.32%,通过高频信号恢复待测目标振幅的误差为6.63%。该方法有效实现了两路反馈光纤F-P腔干涉信号的分离,拓展了测量通道,提高了抗干扰能力。 展开更多
关键词 光纤f-p腔干涉 微振动 两路反馈 取包络
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级联FPI-MZI复合干涉光纤传感器双参数特性研究 被引量：3
3
作者 龚文慧 张雄星 康家雯 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期618-623,共6页
为了实现工业生产过程中温度和溶液质量分数的同时测量和传感检测,提出了一种由法布里-珀罗干涉仪(FPI)和马赫-曾德尔干涉仪(MZI)级联干涉结构构成的双参数传感器。该传感器由融合在一起的单模光纤(SMF)和空芯光纤(HCF)组成。采用同时测... 为了实现工业生产过程中温度和溶液质量分数的同时测量和传感检测,提出了一种由法布里-珀罗干涉仪(FPI)和马赫-曾德尔干涉仪(MZI)级联干涉结构构成的双参数传感器。该传感器由融合在一起的单模光纤(SMF)和空芯光纤(HCF)组成。采用同时测量FPI反射光谱和MZI透射光谱的特征波长位移的方法,获得了FPI和MZI对温度和折射率的灵敏度差,建立了传感器温度-质量分数灵敏度矩阵,实现了传感器双参数的测量。结果表明,在40℃~150℃的温度范围内,FPI的温度敏感度为10pm/℃,而MZI的对温度不敏感;在质量分数0.05~0.40的范围内,FPI对折射率不敏感,而MZI质量分数灵敏度是232.3nm/RIU;该传感器可以实现温度与溶液质量分数的同时测量。该研究为石油、化工、电力、钢铁、机械等加工行业中双参数的动态测量提供了参考。 展开更多
关键词 光纤传感器 法布里-珀罗腔 马赫-曾德尔干涉 空芯光纤
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两路微振动反馈光纤F-P腔干涉信号重构 被引量：1
4
作者 赵忖 刘径舟 《数学的实践与认识》 2021年第16期146-152,共7页
对两路不同幅度和频率的正弦信号,建立了双外腔反馈光纤F-P腔干涉测量微振动的系统.分析了三镜腔干涉理论,确定了待测目标位移与光波相位关系,基于EMD分解和多次希尔伯特变换解包裹相位算法,对干涉信号进行了分离和重构.提出了一种新的... 对两路不同幅度和频率的正弦信号,建立了双外腔反馈光纤F-P腔干涉测量微振动的系统.分析了三镜腔干涉理论,确定了待测目标位移与光波相位关系,基于EMD分解和多次希尔伯特变换解包裹相位算法,对干涉信号进行了分离和重构.提出了一种新的跳变点检测方法,并利用三次样条插值重构了弱反馈时的两路微振动信号.实验和仿真结果表明,该方法重构误差小. 展开更多
关键词 光纤f-p腔干涉 微振动 信号重构 解包裹相位 跳变点检测
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光纤F-P腔干涉双路信号解包裹相位恢复
5
作者 赵忖 刘径舟 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期1383-1387,共5页
利用一套光纤F-P干涉仪同时测量双路不同幅度和频率正弦信号,分析了光纤F-P腔干涉信号相位特性。弱反馈环境中,开展了双路反馈光纤F-P腔干涉测量,进行了巴特沃斯低通滤波。基于多次解包络方法,对预处理信号实施了分离。采用多次希尔伯... 利用一套光纤F-P干涉仪同时测量双路不同幅度和频率正弦信号,分析了光纤F-P腔干涉信号相位特性。弱反馈环境中,开展了双路反馈光纤F-P腔干涉测量,进行了巴特沃斯低通滤波。基于多次解包络方法,对预处理信号实施了分离。采用多次希尔伯特变换相位提取法,从光纤F-P腔干涉分离信号实现了原始信号的恢复。为了进一步提高信号恢复精度,提出了一种新的跳变点检测方法,对应峰峰值2μm、频率60 Hz的正弦信号,该方法最大误差为0.095μm;对应峰峰值4μm、频率0.5 Hz的正弦信号,其最大误差为0.145μm。 展开更多
关键词 光纤f-p腔干涉 双外腔反馈 微振动 相位解包裹 信号恢复
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全光纤多重回馈液体折射率测量
6
作者 牛海莎 潘雨婷 +2 位作者 祝连庆 陈恺 骆飞 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期982-988,共7页
针对传统激光干涉折射率测量精度易受环境扰动,样品用量大等问题,本文提出一种全光纤多重回馈液体折射率测量系统。该系统以光纤光栅激光器作为内腔,以中空光纤作为外腔构成基于封闭式双重外腔激光回馈液体折射率测量系统,并对光纤结构... 针对传统激光干涉折射率测量精度易受环境扰动,样品用量大等问题,本文提出一种全光纤多重回馈液体折射率测量系统。该系统以光纤光栅激光器作为内腔,以中空光纤作为外腔构成基于封闭式双重外腔激光回馈液体折射率测量系统,并对光纤结构的模式耦合效率、液体折射率测量精度进行了理论分析与计算。实验结果表明,该系统的理论测量精度可达到3.44×10^(-5),由于采用了闭合光纤元件一体熔接,因此对热抖动和机械振动表现得更稳定,待测样品不需要匹配,也没有被污染的危险。该系统将微纳器件和流体力学相结合,可构造出物理、化学、生物等科研所需的特殊研究环境,具有快速、高效,样品取样少等优点。 展开更多
关键词 光纤传感 全光纤 双重外腔 自混合干涉 折射率
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基于石墨烯膜的光纤Fabry-Perot腔干涉特性分析 被引量：1
7
作者 李成 郭婷婷 +2 位作者 肖俊 樊尚春 靳伟 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期574-579,共6页
针对以新型材料石墨烯为膜片的光纤法珀压力传感器,应用圆薄膜大挠度弹性理论,利用有限元法分析了均布载荷下石墨烯膜的挠度形变;并基于Fabry-Perot干涉仪原理,建立了光纤Fabry-Perot腔压力传感的数学模型.根据石墨烯膜折射率特性,分析... 针对以新型材料石墨烯为膜片的光纤法珀压力传感器,应用圆薄膜大挠度弹性理论,利用有限元法分析了均布载荷下石墨烯膜的挠度形变;并基于Fabry-Perot干涉仪原理,建立了光纤Fabry-Perot腔压力传感的数学模型.根据石墨烯膜折射率特性,分析了层数、入射光角度等参数对石墨烯膜反射率的影响,获取了腔长损耗以及薄膜挠度形变导致腔长变化而引起的干涉光谱变化规律.仿真结果表明,增加薄膜层数可提高反射率、改善干涉性能;但随着载荷增加,其对挠度形变的影响表现为反向递减效应.8层石墨烯薄膜可获得0.715%的反射率,且当腔长为40μm时,直径25μm薄膜的理论压力灵敏度约为10 nm/k Pa.这为基于多层石墨烯的膜片式光纤压力传感器的设计提供了理论依据. 展开更多
关键词 光纤fabry-perot腔 石墨烯膜 大挠度 干涉特性 压力传感器
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