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一种基于微弯效应的光纤液位传感器的研制

光电子．激光 2003年第8期14卷 799-802页

作者：高建忠赵玉龙蒋庄德祝彦朱笠西安交通大学精密工程研究所陕西西安710049

研制了一种用于测量储油罐油位的光纤传感系统,介绍了完整的研制过程。传感头是利用光纤的微弯效应制成的压力传感器,用耐油铝塑管对光纤和传感头进行封装。样机实测显示,最大非线性度为2.9%,灵敏度为14.5mV/10.8mV/kPa。本系统结构简单... 详细信息

研制了一种用于测量储油罐油位的光纤传感系统,介绍了完整的研制过程。传感头是利用光纤的微弯效应制成的压力传感器,用耐油铝塑管对光纤和传感头进行封装。样机实测显示,最大非线性度为2.9%,灵敏度为14.5mV/10.8mV/kPa。本系统结构简单,成本低廉,非常适用于要求防燃、防爆和耐腐蚀等场合的液位测量。

关键词：微弯效应压力传感器液位测量光纤液位传感器

扭转螺旋型力学微弯长周期光纤光栅的光谱特性

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光学精密工程 2017年第7期25卷 1771-1776页

作者：石胜辉赵明富罗彬彬汤斌陈立功重庆理工大学电气与电子工程学院重庆400054 重庆理工大学现代光电检测技术与仪器重点重庆市实验室重庆400054

利用两个交替放置的周期性V型刻槽板对均匀扭转后的普通单模光纤径向施力制作螺旋型力学微弯长周期光纤光栅(H-MLPFG)。通过实验研究了周期压力和扭转率对该光栅传输谱特性的影响,以及其偏振相关特性。结果表明,施加在光纤的径向压力可... 详细信息

利用两个交替放置的周期性V型刻槽板对均匀扭转后的普通单模光纤径向施力制作螺旋型力学微弯长周期光纤光栅(H-MLPFG)。通过实验研究了周期压力和扭转率对该光栅传输谱特性的影响,以及其偏振相关特性。结果表明,施加在光纤的径向压力可以改变H-MLPFG的耦合强度,但不影响其谐振波长变化,LP_(13)耦合模耦合强度在波长1 549.75nm处为30.1dB。当光纤扭转率由0增大到5.38rad/cm,LP_(11)、LP_(12)和LP_(13)模对应的扭转灵敏度分别为1.59、1.82和2.24nm/(rad·cm^(-1))。光纤扭转率为0.90rad/cm时,LP_(13)包层模具有最大偏振相关损耗,在波长1 550.45nm处偏振相关损耗约为6.86dB,对应的谐振波长分离值为1.4nm。该方法制作的LPFG模式耦合强度和谐振波长具有可调谐和可重构性的优点、且结构简单,在光纤通信和传感领域具有潜在的应用价值。

关键词：光纤光学长周期光纤光栅微弯效应光弹效应扭转

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金属涂覆多模光纤小电流传感器设计

仪表技术与传感器 2002年第2期 10-11页

作者：万雄于盛林熊文林南京航空航天大学自动化学院南京市210016 南昌航空工业学院测控系南昌市330034

常见的光纤电流传感器是基于法拉第旋光效应 ,主要用于高压大电流的测量且所用传感光纤为单模保偏光纤。利用多模光纤的微弯效应设计一种强度调制型小电流光纤传感器 ,通过检测光纤末端输出光束的光能量的变化来实现小电流的检测。

关键词：光纤电流传感器微弯效应小电流控制设计金属涂覆

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光纤式脉搏与呼吸检测方法及实验研究

光纤式脉搏与呼吸检测方法及实验研究

作者：李帅天津大学

学位级别：硕士

光纤本身所具有的宽带、大容量、低损耗、体积小、耐腐蚀、电绝缘、抗电磁干扰等优势,使得光纤传感器在复杂环境条件中,如桥梁结构、航空航天、石油开采、电力传输等得到了广泛的应用。不仅如此,光纤传感器在生物医学检测领域也受到越... 详细信息

光纤本身所具有的宽带、大容量、低损耗、体积小、耐腐蚀、电绝缘、抗电磁干扰等优势,使得光纤传感器在复杂环境条件中,如桥梁结构、航空航天、石油开采、电力传输等得到了广泛的应用。不仅如此,光纤传感器在生物医学检测领域也受到越来越多的重视。与传统的电学传感器相比,光纤传感器不需要前端放大装置,传感探头体积小的优势适合医学微创生理信息检测,此外光纤传感器还具有抗电磁干扰的优势,特别适合在MRI、太空等复杂电磁环境下的生理信息检测。本文的主要研究目的是利用光纤布拉格光栅应变检测原理、光纤微弯效应、模式干涉原理,实现桡动脉脉搏波和呼吸波的获取与分析。本文的主要研究内容如下:首先,针对脉搏波信号微弱的特性,设计基于杠杆原理的力学增敏机构,并建立力学传感模型,分析了影响传感器灵敏度的主要因素。搭建了测试系统,并测试了K值为6.2:1和0.35:1两种条件下的传感器灵敏度,结果表明,K=6.2:1的情况下传感器的具有更高的力学灵敏度为8.236 nm/N。此外,按照中医脉诊的要求测量了不同位置及深度下的脉搏波波形,并与电学脉诊仪相比。实验结果表明,该测量装置适用于中医脉诊。其次,基于单模光纤微弯损耗的基本原理,设计了光纤微弯呼吸传感器。分析了不同弯曲半径和弯曲周期对传感器弯曲损耗灵敏度的影响,并实验验证。测量结果表明,对于1550 nm的光源,单模光纤的弯曲半径在3-6 mm范围内变化,弯曲周期数为4时传感器的弯曲损耗灵敏度最高。最后进行了人体呼吸传感实验,验证了该传感器应用于呼吸检测可行性。最后,提出了一种基于模式干涉原理的光纤呼吸传感器。传感器是采用多模-单模-多模(MSM)级联的方式实现高阶模式的激发,并产生模式干涉。理论分析了传感器的应变检测原理,搭建了试验系统,并测试了该传感器的灵敏度。实验结果表明该传感器具有53.6 pm/μm的位移灵敏度。最后进行人体呼吸信号的检测。

关键词：光纤布拉格光栅桡动脉脉搏波杠杆原理中医脉诊呼吸微弯效应模式干涉多模-单模-多模