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变形机翼柔性蒙皮形状光纤传感及重构方法 被引量:36
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作者 曲道明 孙广开 +2 位作者 李红 娄小平 祝连庆 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期144-151,共8页
为解决变形机翼柔性蒙皮形状实时监测问题,研究柔性蒙皮形状光纤传感及重构方法。理论分析了光纤光栅波长漂移与柔性蒙皮弯曲曲率的关系以及基于曲率信息的插值曲面重构算法;建立了柔性蒙皮曲率标定实验系统,制备了两层硅橡胶间加入有... 为解决变形机翼柔性蒙皮形状实时监测问题,研究柔性蒙皮形状光纤传感及重构方法。理论分析了光纤光栅波长漂移与柔性蒙皮弯曲曲率的关系以及基于曲率信息的插值曲面重构算法;建立了柔性蒙皮曲率标定实验系统,制备了两层硅橡胶间加入有机硅胶并布设光纤光栅传感器的柔性蒙皮;实验测量了不同曲率下不同样本之间的波长漂移,分析了光纤光栅波长漂移量与柔性蒙皮曲率的关系,采用插值算法重构出柔性蒙皮变形曲面,验证了变形机翼柔性蒙皮形状光纤传感实时监测的技术可行性。研究结果表明:光纤传感方法可用于柔性蒙皮形状实时感知,柔性变形可测量曲率范围不小于为25 m^(-1),灵敏度可达28.07 pm/m^(-1)。光纤传感方法在变形机翼形状实时监测中具有应用前景。 展开更多
关键词 变形机翼 柔性蒙皮 柔性传感 光纤光栅 重构算法
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智能柔性变形机翼技术的应用与发展 被引量:27
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作者 祝连庆 孙广开 +1 位作者 李红 董明利 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第14期28-42,共15页
军事侦察打击、远程运输和医疗救援对飞机的性能要求不断提高,传统机翼在提升飞行效率和任务适应性等方面存在瓶颈,制约着飞机性能提升。智能柔性变形机翼将柔性材料、变形结构和分布控制与传感等技术结合起来,实时感知载荷和姿态并自... 军事侦察打击、远程运输和医疗救援对飞机的性能要求不断提高,传统机翼在提升飞行效率和任务适应性等方面存在瓶颈,制约着飞机性能提升。智能柔性变形机翼将柔性材料、变形结构和分布控制与传感等技术结合起来,实时感知载荷和姿态并自适应变形,在不同环境和任务下都获得优异性能,对克服传统机翼不足、提升飞机性能具有重要作用。目前,国内外学者已开展相关研究,虽然取得一定进展,但是存在若干问题限制了技术的应用发展,亟待探讨解决方法。介绍智能柔性变形机翼的研究现状,分析关键问题,指出在柔性蒙皮、变形机构、分布控制、智能感知和系统集成与协同等方面的研究重点和方法,并对未来发展提出建议。 展开更多
关键词 变体飞行器 变形机翼 智能蒙皮 柔性变形
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一种新的圆光栅偏心参数自标定方法 被引量:19
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作者 冯超鹏 祝连庆 +1 位作者 潘志康 郭阳宽 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期2459-2464,共6页
圆光栅安装偏心误差对圆光栅编码器的角度测量精度有较大影响,对偏心误差进行补偿可以有效提高测量结果的精度。为了对圆光栅的安装偏心参数进行辨识,建立了双读数头的偏心误差模型,推导出了基于双读数头的圆光栅偏心参数的自标定公式... 圆光栅安装偏心误差对圆光栅编码器的角度测量精度有较大影响,对偏心误差进行补偿可以有效提高测量结果的精度。为了对圆光栅的安装偏心参数进行辨识,建立了双读数头的偏心误差模型,推导出了基于双读数头的圆光栅偏心参数的自标定公式。通过实验利用对径安装的两个读数头对圆光栅的偏心参数进行自标定,求解出了相关的偏心参数,并使用正十二面棱体搭建的实验装置,对自标定参数的补偿效果进行了验证。实验结果表明,用双读数头自标定公式标定出的偏心参数对单读数头的测量结果进行偏心误差补偿后,圆光栅的平均误差从补偿前的0.046 4°减小到了0.003 7°。 展开更多
关键词 圆光栅角度编码器 偏心误差 自标定 双读数头
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机器人辅助激光超声检测系统及参量匹配方法 被引量:18
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作者 孙广开 曲道明 周正干 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1961-1969,共9页
为解决飞行器复合材料构件的非接触、高精度无损检测问题,提出基于关节型机器人的激光超声检测系统及光声学参量匹配方法。采用有限元方法建立层状复合材料模型,计算分析材料层状各向异性导致激光超声的非对称分布、声束倾斜和畸变特征... 为解决飞行器复合材料构件的非接触、高精度无损检测问题,提出基于关节型机器人的激光超声检测系统及光声学参量匹配方法。采用有限元方法建立层状复合材料模型,计算分析材料层状各向异性导致激光超声的非对称分布、声束倾斜和畸变特征,结合实验分析得出利用激光超声表征分层的光声学参量匹配方法。在系统设计上,利用1 064 nm波长的Nd:YAG脉冲激光器激励超声波,利用基于光折变效应的双波混合干涉测量系统探测超声信号,激励和探测激光由光纤传导并投射至被检测工件表面,采用精密六轴关节型机器人作为C型扫描装置,建立系统的实验室原型,实现碳/环氧复合材料试样的C型扫描检测,得到试样中模拟缺陷的分布、形状和尺寸特征,验证了检测系统及参量匹配方法的有效性。研究结果表明,研制的机器人辅助激光超声检测系统可以实现碳/环氧复合材料内部直径1 mm以上分层的检测与成像,在飞行器复合材料构件的无损检测方面具有应用前景。 展开更多
关键词 激光超声 无损检测 复合材料 航空制造
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预紧封装光纤光栅温度传感器传感特性研究 被引量:15
5
作者 闫光 辛璟涛 +2 位作者 陈昊 骆飞 祝连庆 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期967-971,共5页
为了获得稳定测量温度变化的光纤光栅温度传感器,笔者研究带预紧力的光纤光栅温度传感器的封装技术及其传感特性。通过温度传感理论分析,在避免光纤光栅对温度和应变的交叉敏感情况下,对光纤光栅温度传感器进行有限元Ansys应力分布进行... 为了获得稳定测量温度变化的光纤光栅温度传感器,笔者研究带预紧力的光纤光栅温度传感器的封装技术及其传感特性。通过温度传感理论分析,在避免光纤光栅对温度和应变的交叉敏感情况下,对光纤光栅温度传感器进行有限元Ansys应力分布进行模拟,可知本封装具有一定的减敏作用,温度测量量程增大,满足更多实际工程中的使用。环氧树脂DP420将带有预紧力光纤光栅封装在铍青铜材料的圆柱体内,在恒温鼓风干燥箱对光纤光栅温度传感器进行传感特性研究,40~120℃的范围内,每次升温5℃。所得结果,此光纤光栅温度传感器的温度灵敏度系数为23.81pm/℃,是裸光纤光栅传感器的2倍,且线性度达0.999以上。该文对光纤光栅工程化具有较大的应用价值。 展开更多
关键词 预紧力 光纤光栅温度传感器 有限元 线性度
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机器人辅助激光超声检测系统的设计与实现 被引量:15
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作者 孙广开 曲道明 周正干 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2017年第5期780-783,共4页
为解决飞行器复合材料结构的非接触、高精度无损检测问题,提出一种基于关节型机器人的激光超声检测系统。在系统设计上,利用波长1 064nm的Nd:YAG脉冲激光器激励超声波,基于光折变效应的双波混合干涉测量系统探测超声信号,激励和探测激... 为解决飞行器复合材料结构的非接触、高精度无损检测问题,提出一种基于关节型机器人的激光超声检测系统。在系统设计上,利用波长1 064nm的Nd:YAG脉冲激光器激励超声波,基于光折变效应的双波混合干涉测量系统探测超声信号,激励和探测激光全部由光纤传导至光束聚焦端口投射到被测物表面,采用精密六轴关节型机器人作为扫描执行机构进行C型扫描检测。建立了系统的实验室原型,实现了碳/环氧复合材料试样的激光超声C扫描检测,得到试样内部模拟缺陷的分布、形状和尺寸特征,验证了系统的有效性。研究结果表明,研制的机器人辅助激光超声检测系统可以实现碳/环氧复合材料内部直径1mm以上分层的检测,在飞行器复合材料构件的无损检测方面具有应用前景。 展开更多
关键词 激光超声 机器人 无损检测 复合材料 航空工程
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变臂关节式坐标测量机的参数自标定方法研究 被引量:14
7
作者 祝连庆 李伟仙 +2 位作者 潘志康 郭阳宽 陈青山 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期572-579,共8页
为了有效地提高关节式坐标测量机的测量精度,变臂关节式坐标测量机通过锁定坐标测量机的前2个关节,减小前端关节转角误差的引入降低系统传递误差。经D-H方法建模,变臂关节式坐标测量机和关节式坐标测量机具有相同的数学方程,但是两者具... 为了有效地提高关节式坐标测量机的测量精度,变臂关节式坐标测量机通过锁定坐标测量机的前2个关节,减小前端关节转角误差的引入降低系统传递误差。经D-H方法建模,变臂关节式坐标测量机和关节式坐标测量机具有相同的数学方程,但是两者具有不同的结构参数,主要差别体现在前2个关节转角。提出了一种基于逆运动学分析方法和非线性规划遗传算法的参数自标定方法。首先,采用Robotics Toolbox中的逆运动学分析方法反求到达同一标定点的多组可能位姿;其次,根据这些反求的位姿结合测量模型计算标定点的坐标值;最后,以单点重复误差为目标函数通过遗传算法进行全局搜索并利用非线性规划算法进行局部搜索获取最优标定结果。实验结果表明,所提出的参数自标定方法使得变臂关节式坐标测量机的单点测量精度提高1 000倍,长度测量精度提高8倍。 展开更多
关键词 变臂关节式坐标测量机 参数标定 D-H方法 非线性规划遗传算法 逆运动学分析
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光纤光栅应变传感器预紧封装及传感特性研究 被引量:12
8
作者 陈昊 闫光 +1 位作者 庄炜 祝连庆 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1128-1132,共5页
介绍了一种具有预紧力的基片式光纤光栅应变传感器封装方法,并根据Ansys建模及实验对其传感性能进行研究。使用宽10 mm,长22 mm,厚1 mm的铝合金7075-T6材质基片对光纤光栅进行预紧封装,所得带预紧封装传感器灵敏系数为1.05 pm/με,线... 介绍了一种具有预紧力的基片式光纤光栅应变传感器封装方法,并根据Ansys建模及实验对其传感性能进行研究。使用宽10 mm,长22 mm,厚1 mm的铝合金7075-T6材质基片对光纤光栅进行预紧封装,所得带预紧封装传感器灵敏系数为1.05 pm/με,线性度达到0.99以上。表明预紧封装基片式光纤光栅应变传感器具有良好的线性度和应变测试灵敏度,对光纤光栅传感器封装工艺有指导作用。 展开更多
关键词 光纤光栅 预紧封装 应变 传感器
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CO_2激光刻写长周期光纤光栅与光纤MZ结构的双参数传感特性 被引量:10
9
作者 刘超 张雯 +2 位作者 董明利 娄小平 祝连庆 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第9期142-148,共7页
为了实现温度与应变的双参数高精度传感测量,提出了一种CO_2激光刻写长周期光纤光栅(Long Period Fiber Grating,LPFG)与光纤马赫-增德尔(MZ)干涉型结构的光纤传感器,利用CO_2激光刻写制作LPFG并利用错位熔接法制备光纤MZ结构,将二者级... 为了实现温度与应变的双参数高精度传感测量,提出了一种CO_2激光刻写长周期光纤光栅(Long Period Fiber Grating,LPFG)与光纤马赫-增德尔(MZ)干涉型结构的光纤传感器,利用CO_2激光刻写制作LPFG并利用错位熔接法制备光纤MZ结构,将二者级联并实时监测温度及应变变化时的透射谱变化,研究了其传感原理并验证了其温度及应变传感特性。实验结果表明:该双参数光纤传感器的LPFG仅对温度敏感,MZ干涉结构对温度和应变都敏感;在温度范围35~70℃时,LPFG特征波长升温灵敏度38.57 pm/℃,降温灵敏度39.17 pm/℃;MZ干涉结构特征波长升温灵敏度38.57 pm/℃,降温灵敏度为37.50 pm/℃;当应变范围0~450με时,MZ干涉结构加载灵敏度4.01 pm/με,卸载灵敏度为4.24 pm/με。为温度和应变的实时测量提供了一种灵敏度高、线性度好的光纤传感器。 展开更多
关键词 长周期光纤光栅 光纤MZ结构 双参数传感
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序列图像特征提取与匹配算法的改进 被引量:10
10
作者 林汀 娄小平 +1 位作者 刘锋 李伟仙 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2017年第9期141-145,共5页
在计算机视觉领域中特征点匹配是一个重要课题。针对ORB(ORiented Brief,方向描述符)算法缺少尺度不变性的特点,将SURF(Speeded-Up Robust Features,快速鲁棒特征)算法与ORB相结合,提出了基于算法组合的改进算法SUORB(Speeded-Up ORient... 在计算机视觉领域中特征点匹配是一个重要课题。针对ORB(ORiented Brief,方向描述符)算法缺少尺度不变性的特点,将SURF(Speeded-Up Robust Features,快速鲁棒特征)算法与ORB相结合,提出了基于算法组合的改进算法SUORB(Speeded-Up ORiented Brief,快速方向描述符)。组合算法的基本思路是利用SURF算法建立多尺度空间,然后通过ORB算法为检测出的特征点建立描述符,最后根据生成的二进制描述符实现特征点匹配。实验结果表明,SUORB算法基本弥补了ORB算法的不足,若图像尺度发生变化,SUORB匹配算法比ORB匹配算法的准确度明显提高;同时SUORB算法保留了ORB算法的快速性。 展开更多
关键词 特征点匹配 多尺度空间 组合算法 方向描述符(ORB) 快速鲁棒特征(SURF)
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级联光栅结合Sagnac环的可调谐光纤激光器 被引量:9
11
作者 赵小丽 张钰民 +3 位作者 庄炜 宋言明 骆飞 孟凡勇 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期357-365,共9页
提出并验证了一种单-双波长可调谐掺铒光纤激光器。利用级联光纤布拉格光栅(Cascaded Fiber Bragg gratings,Cascaded FBGs)结合Sagnac环结构所产生的复合滤波效应,实现较高精细度滤波,并通过调节环内偏振控制器(Polarization Controlle... 提出并验证了一种单-双波长可调谐掺铒光纤激光器。利用级联光纤布拉格光栅(Cascaded Fiber Bragg gratings,Cascaded FBGs)结合Sagnac环结构所产生的复合滤波效应,实现较高精细度滤波,并通过调节环内偏振控制器(Polarization Controller,PC),引入双折射效应,得到波长可调谐的光纤激光器。基于耦合模理论并使用传输矩阵法对该结构的传输特性进行了分析,在此基础上搭建实验系统,验证了理论分析的正确性。实验结果表明:通过调节PC,激光器输出激光的波长范围约为1 555.644~1 556.112 nm,双波长间隔的可调范围约为0.108~0.452 nm,单-双波长的边模抑制比(SMSR)均高于40 dB;在稳定性测试中,输出单-双波长激光的波长最大漂移量小于0.008 nm。该方法具有结构简单、调谐方便、易于实现且精细度较高的优点,可应用于密集波分复用及全光通信系统等领域。 展开更多
关键词 级联光栅 SAGNAC环 双折射效应 波长可调谐 光纤激光器
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纯石英芯光纤光栅高温应变响应特性 被引量:8
12
作者 丁旭东 张钰民 +2 位作者 宋言明 杨润涛 祝连庆 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期169-175,共7页
针对高温条件下应变测量受限问题,对飞秒脉冲激光刻写的Ⅱ型纯石英芯光纤光栅(FBG)的温度及应变特性进行了研究。实验结果表明,纯石英芯FBG在20~1000℃温度范围内表现出良好的线性度,相关系数为0.9996,温度灵敏度为14.07pm/℃;纯石英芯... 针对高温条件下应变测量受限问题,对飞秒脉冲激光刻写的Ⅱ型纯石英芯光纤光栅(FBG)的温度及应变特性进行了研究。实验结果表明,纯石英芯FBG在20~1000℃温度范围内表现出良好的线性度,相关系数为0.9996,温度灵敏度为14.07pm/℃;纯石英芯FBG在400℃及以下的高温环境中加载均匀应变时表现出良好的波长稳定性,温度超过500℃时的应变加载导致光纤伸长,引起中心波长的红移。 展开更多
关键词 光纤光栅 纯石英芯光纤光栅 应变加载 高温
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光纤光栅非金属耐腐蚀封装及其温度特性研究 被引量:10
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作者 张学智 祝连庆 +2 位作者 张荫民 刘锋 郭阳宽 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期437-441,共5页
由于裸光纤本身的脆弱性问题,介绍了一种光纤光栅非金属耐腐蚀的保护性封装工艺,并通过使用恒温箱对其温度传感特性进行了研究。在35~80℃温度范围,对这种光纤Bragg光栅温度传感器的反射谱进行了测量。实验结果表明:封装的传感器获得... 由于裸光纤本身的脆弱性问题,介绍了一种光纤光栅非金属耐腐蚀的保护性封装工艺,并通过使用恒温箱对其温度传感特性进行了研究。在35~80℃温度范围,对这种光纤Bragg光栅温度传感器的反射谱进行了测量。实验结果表明:封装的传感器获得很好的重复性并没有迟滞现象,其温度灵敏度系数为9.93 pm/℃,线性拟合度高于0.999。 展开更多
关键词 光纤光栅 非金属 耐腐蚀 温度传感 封装
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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
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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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柔性复合基体光纤布拉格光栅曲率传感器 被引量:9
15
作者 张雄雄 宋言明 +2 位作者 孙广开 孟凡勇 董明利 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期217-223,共7页
面向生物医学智能装备和软体机器人等领域柔性机构以及高端装备和重大基础设施复杂结构的曲率测量需求,提出一种高适应性柔性曲率传感器。通过将光纤布拉格光栅封装在硅胶基体中,并将硅胶基体与聚氯乙烯薄片贴合,形成基于光纤布拉格光... 面向生物医学智能装备和软体机器人等领域柔性机构以及高端装备和重大基础设施复杂结构的曲率测量需求,提出一种高适应性柔性曲率传感器。通过将光纤布拉格光栅封装在硅胶基体中,并将硅胶基体与聚氯乙烯薄片贴合,形成基于光纤布拉格光栅的柔性硅胶曲率传感器。采用光纤传感解调系统和标准曲率标定块,实验测得光纤光栅传感器反射谱特征及其随标定块曲率变化规律,分析了光栅波长位移与曲率变化的关系以及传感器灵敏度与嵌入硅胶基体深度的关系。实验结果表明:硅胶-聚氯乙烯基体的曲率传感器可以实现曲率变化实时测量,最高灵敏度可达0.329 2 nm/m^(-1)。随着光纤光栅嵌入深度的增加,传感器灵敏度在0.2~0.35 nm/m^(-1)范围内逐渐增大。在多次重复测量中传感器具有较好的一致性,可用于柔性机构和复杂结构的曲率测量。 展开更多
关键词 曲率传感器 硅胶基体 PVC基体 FBG传感 测量标定
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基于石墨烯可饱和吸收的锁模光纤激光器研究 被引量:8
16
作者 陈恺 祝连庆 +1 位作者 姚齐峰 骆飞 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期291-295,共5页
报道了一种基于单层石墨烯可饱和吸收体调Q锁模的全保偏结构掺铒光纤激光器。研究了单层石墨烯作为可饱和吸收体实现调Q锁模后的激光特征,获得了中心波长1557.69 nm的激光输出。调Q锁模脉冲包络重复频率11.49~40.41 k Hz范围变化,包络... 报道了一种基于单层石墨烯可饱和吸收体调Q锁模的全保偏结构掺铒光纤激光器。研究了单层石墨烯作为可饱和吸收体实现调Q锁模后的激光特征,获得了中心波长1557.69 nm的激光输出。调Q锁模脉冲包络重复频率11.49~40.41 k Hz范围变化,包络宽度在10.1~3.62μs范围变化。在泵浦功率为191.3 m W时,激光器最大输出平均功率9.354 m W,最大光-光转换效率为4.89%。 展开更多
关键词 调Q锁模光纤激光器 全保偏光纤结构 石墨烯饱和吸收镜
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激光扫描测头视觉系统结构参数优化 被引量:8
17
作者 段良君 祝连庆 +1 位作者 娄小平 刘超 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期308-314,共7页
线结构光视觉测量系统是激光扫描测头的重要组成部分,为了提高激光扫描测头的测量精度及可靠性,提出一种线结构光视觉系统结构参数优化设计方法。分析了影响该测量系统整体测量精度的因素以及该测量系统的结构误差模型,并建立了应用于... 线结构光视觉测量系统是激光扫描测头的重要组成部分,为了提高激光扫描测头的测量精度及可靠性,提出一种线结构光视觉系统结构参数优化设计方法。分析了影响该测量系统整体测量精度的因素以及该测量系统的结构误差模型,并建立了应用于激光扫描测头的结构约束条件,通过该约束条件建立了结构参数优化仿真系统,进而得到仿真优化后的结构参数,即最优结构参数,并设计实测实验验证其合理性。测得优化后的线结构光视觉系统测量空间点间距相对误差为0.019 8mm,本文结果表明优化方法的有效性,并具有较好的精度。 展开更多
关键词 线结构光视觉系统 结构参数 激光扫描测头 测量精度
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基于多级衍射及自适应补偿的光纤光栅传感器解调技术 被引量:8
18
作者 张晓鹏 董明利 +1 位作者 刘锋 祝连庆 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期330-335,共6页
解调技术是决定光纤光栅传感解调系统速率、精度、容量等性能的关键因素。提出一种基于线阵光电探测器成像原理的光纤光栅传感器解调方案,通过多级衍射,结合弱曝光自适应超频技术和FPGA并行数据处理技术,实现了对传感信号的快速解调,同... 解调技术是决定光纤光栅传感解调系统速率、精度、容量等性能的关键因素。提出一种基于线阵光电探测器成像原理的光纤光栅传感器解调方案,通过多级衍射,结合弱曝光自适应超频技术和FPGA并行数据处理技术,实现了对传感信号的快速解调,同时可以实现对级联型光纤光栅传感器和长周期光纤光栅传感器信号的解调。使用温度、应力敏感光纤光栅传感器对搭建的铁路桥模型进行监测,实验结果表明,光纤光栅传感系统的解调精度可以达到10 pm量级,系统可测量光谱范围达50 nm,提高了传感系统的解调速率和精度,同时实现了光纤光栅解调设备的微型化。 展开更多
关键词 光纤光栅传感器 线阵光电探测器 多级衍射 自适应补偿 FPGA解调
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变体飞行器柔性复合蒙皮植入式光纤形状传感 被引量:8
19
作者 张雄雄 宋言明 +2 位作者 孟凡勇 孙广开 祝连庆 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期383-390,共8页
针对变体飞行器变形机翼气动外形监测需求,提出一种植入式柔性复合蒙皮形状光纤传感方法。通过将光纤光栅传感器植入硅胶薄层,并与聚氯乙烯薄片组成复合蒙皮。建立柔性蒙皮形状传感系统,采用光纤传感解调系统,实验测得不同翼型下柔性蒙... 针对变体飞行器变形机翼气动外形监测需求,提出一种植入式柔性复合蒙皮形状光纤传感方法。通过将光纤光栅传感器植入硅胶薄层,并与聚氯乙烯薄片组成复合蒙皮。建立柔性蒙皮形状传感系统,采用光纤传感解调系统,实验测得不同翼型下柔性蒙皮中光纤光栅反射谱特征及其变化规律;计算出柔性蒙皮弯曲曲率,并重建出柔性蒙皮变形三维形状;采用数字摄影测量系统完成对比测试。研究结果表明:柔性复合蒙皮变形光纤传感测量与数字摄影测试误差小于4.62%,光纤传感灵敏度达到245.5 pm/m-1。验证了植入式光纤传感方法的有效性,为变体飞行器变形机翼气动外形监测提供了参考。 展开更多
关键词 柔性蒙皮 复合基体 FBG传感 变形重构
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飞秒直写长周期光纤光栅及其液体折射率特性研究 被引量:7
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作者 李达 何巍 +1 位作者 闫光 祝连庆 《半导体光电》 北大核心 2017年第3期325-329,共5页
利用800nm飞秒激光在未经载氢处理的HI1060光纤中制作了长周期光纤光栅(LPFG)。采用逐线刻写方式实现了谐振波长为1 548.4nm的LPFG,谐振强度为12dB,栅区长度小于4mm。使用不同折射率的氯化钠溶液、蔗糖溶液和酒精溶液分别对LPFG的折射... 利用800nm飞秒激光在未经载氢处理的HI1060光纤中制作了长周期光纤光栅(LPFG)。采用逐线刻写方式实现了谐振波长为1 548.4nm的LPFG,谐振强度为12dB,栅区长度小于4mm。使用不同折射率的氯化钠溶液、蔗糖溶液和酒精溶液分别对LPFG的折射率特性进行了测试和研究。实验中随着三种溶液折射率增加,LPFG的谐振波长发生红移,该LPFG在氯化钠溶液、蔗糖溶液和酒精溶液中的折射率灵敏度分别为175.34、175.31和331.89nm/RIU。实验结果表明,这种基于飞秒激光制作的LPFG对液体折射率变化有较高的灵敏度,可用于液体折射率传感测试。 展开更多
关键词 飞秒激光 逐线法 长周期光纤光栅 液体折射率
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