Bragg光纤光栅的非线性开关特性研究

从耦合模理论出发,通过单独改变入射波中心波长、光纤光栅长度及耦合系数,数值研究了光纤光栅双稳态开关特性,给出了输入输出特性与这些参数的单一依赖关系曲线,得出一些有意义的结论。在此基础上,对如何减小非线性开关阈值进行了总结和探讨,并提出运用稀土掺杂光纤光栅与F-P腔相结合的结构来降低光开关阈值。

基于Bragg光纤光栅的三维加速度传感器的研究

S.R.K.Morikawa等人提出了基于光纤光栅的测量空间三维加速度的方法[1],基于该系统的传感头,本文理论上分析了三维空间加速度测量的数学模型,推导了三维加速度在某一轴上的分量和质量块在该方向的位移之间的关系和质量块在该方向的位移与该方向上的两个光纤光栅中心波长变化的差值之间的关系。证明了传感头的横向效应和温度对测量的影响均很小,可以忽略。

基于Bragg光纤光栅传感器的监测系统设计

设计了基于Bragg光纤光栅传感技术的监测系统,当光纤光栅所处环境的温度、应力、应变或其他物理量发生变化时,光栅的周期或纤芯折射率将发生变化,从而使反射光的波长发生变化,通过测量反射光中心波长的变化,就可以获得待测物理量的变化情况.该系统利用薄膜滤波器完成对外界的分布式测量,采用光强度检测,能够实现无缝监测.

一种新型的Bragg光纤光栅电流传感器的设计

提出了一种新型的光纤光栅高压电流传感器。该系统由Bragg光纤光栅电流测量部分和温度补偿部分组成。在测量过程中,采用了匹配光栅解调方法,其动态测量范围比通常的干涉法光纤电流传感器大,且系统不受外界电磁干扰的影响,可实现高压电流的在线测量。

矩形取样Bragg光纤光栅研究

利用傅立叶变换的方法 ,对矩形取样 Bragg光纤光栅的谱特性进行了分析 ,将其结论与耦合模理论的结果进行了比较和研究 ,在反射率较低时两者的结论是一致的 .另外 ,经推导发现 ,取样光纤光栅的反射峰间隔 Δλ不只和光栅周期 p有关 ,而且与取样率 T关系密切 .

Bragg光纤光栅色散补偿的理论分析与研究

阐明了光纤的色散即脉冲的展宽这一基本概念；从光的波动理论出发，导出了Bragg光纤光栅色散的基本方程；讨论了Bragg光纤光栅的色散补偿特性和它的局限性。

基于叠栅的Bragg光纤光栅综合方法的研究

提出一种新的光纤光栅综合方法,将Bragg光纤光栅的层剥离综合算法与光纤叠栅理论结合起来,层剥离综合算法根据需要的反射谱计算出光纤光栅的折射率分布,用多个带切趾函数的光纤叠栅来拟合这个折射率分布,通过改变各叠栅中的相关参数,可以得到适合需要的反射谱,相对误差一般小于4.0%。该方法具有简单、快速、易于实现的特点。

基于三芯Bragg光纤光栅的弯曲曲率计算理论

基于Bragg光纤光栅的中心波长随应变发生偏移的特点,提出利用三芯光纤的Bragg光栅进行三维曲率计算的理论.分析了3个光纤光栅的中心波长随曲率半径、中性面到中心的距离、偏转角之间的变化关系,并且用MATLAB进行数值仿真,结果表明反射波长随曲率半径的增加而减小;位于中性面上方的光栅的中心波长的偏移会随中性面和中心的距离d的增加而增加,位于中性面下方的光栅的中心波长的偏移会减小.

Bragg光纤光栅编/解码器

介绍光纤光栅的光学特性,以及基于Bragg光纤光栅编 解码器的编 解码原理,对不同FBG编 解码器的结构和特点进行了分析比较,探讨了光编 解码器的发展前景.

Bragg光纤光栅及其在传感中的应用

本文阐述了Bragg光纤光栅制作技术的进展、光纤光栅传感的原理、光纤光栅传感网络以及BOFG将对整个光纤技术领域产生重要影响。

基于Bragg光纤光栅对干式空心电抗器固化温升的研究

干式空心电抗器的固化温升作为其生产流程中最关键环节之一,其环境温度的变化直接影响到干抗的匝间绝缘。本文结合厂家多年固化温升的经验,设计了一套基于Bragg光纤光栅的在线监测系统,该系统可对干式空心电抗器包封层的温度和应变进行在线测量。通过对干抗的现场固化温升实验的在线测量,得出了各包封层的温度和应变变化趋势。该研究成果将为变电站的干式空心电抗器实时监测提供重要的理论依据和设备支持。

基于滤波器的Bragg光纤光栅解调系统

线性滤波器的FBG解调原理是:根据滤波光与参考光的比值和波长之间的关系来判断比值变化时引起的外界物理量的改变。传统的滤波解调系统中对波长和比值的关系按线性处理,而线性滤波器的滤波曲线本身不是完全的线性。实验中,理论上推导出比值和滤波器的透过率之间成正比关系。对温度和应变相对应的比值和波长进行分开处理,应变为零温度发生变化时,波长和比值在数据拟合时加入高次项按非线性处理。温度一定压力改变时对波长和比值按线性处理。拟合结果表明:非线性拟合情况下波长与比值的曲线与滤波曲线相似度很高,不同温度下对应的曲线上,同一比值相对应的波长差相等。

Bragg光纤光栅电流传感器的设计与研究

光纤光栅传感器具有体积小、灵敏度高以及电器绝缘性等优点,本文结合光纤光栅传感原理,设计了一种基于磁致伸缩材料调节布拉格光栅的光电流传感器,并从理论分析和计算机仿真方面进行了研究。论文针对传感信号的特点,采用了基于可调谐F-P滤波器的解调方案,并采用单片机进行信号处理及控制的方法,从而达到使用的目的。最后对系统进行了仿真,并对温漂造成的误差进行了理论分析,证明了温漂是造成系统误差的一个重要因素。

关于Bragg光纤光栅传感应用中的关键技术探讨

在当前传感器领域,应用光纤Bragg光栅传感技术是研究的一个热点,由于其自身具有体积小、抗干扰能力强等优点,研究前景较好。基于此,分析光纤Bragg光栅传感原理和光纤Bragg光栅传感网络的复用与解调,并且从光纤Bragg传感系统总体设计、光路设计以及电路设计等三方面,了解光纤Bragg传感系统的设计内容,为Bragg光纤光栅传感技术的应用提供一定参考和依据。

基于光纤Bragg光栅的模型桨叶弯矩解耦方法

近年来,光纤Bragg光栅(FBGFiber Bragg Grating,FBG)这种具有体积小、质量轻、抗电磁干扰能力强、可实现准分布式测量等独特优势的新型传感器受到了人们的广泛关注。为了实现其在直升机飞行试验中的工程应用,引入基于应变差值计算的桨叶弯矩解耦方法,通过标定实验确定不同光纤Bragg光栅组合桥路测量弯矩的耦合系数,选择最优弯矩解耦组合桥路,完成载荷标定。实验结果表明,光纤Bragg光栅传感器适用于直升机桨叶弯矩测量,可以实现挥舞、摆振、扭转弯矩的有效解耦和准分布式测量。

啁啾倾斜Bragg光纤光栅制作及Raman滤除研究

受激拉曼散射(SRS)是制约光纤激光器功率进一步提升的重要因素之一。提出利用啁啾倾斜Bragg光纤光栅(CTFBG)抑制SRS,针对1018nm光纤激光SRS信号设计并制作了1066nm啁啾倾斜光纤光栅,搭建实验系统,对拉曼信号滤除效果进行了验证。结果表明,设计的CTFBG对1级SRS信号的抑制接近20dB,取得了很好的效果。研究结果对利用CTFBG抑制大功率光纤激光振荡器和放大器中的SRS,进一步提高光纤激光的效率和输出功率具有一定意义。

Bragg光纤光栅傅里叶模式耦合理论

建立了Bragg光纤光栅傅里叶模式耦合理论.在分析光纤光栅的耦合模时,发现了耦合模式的振幅系数间存在傅里叶变换关系.推导了将傅里叶变换和模式耦合融合在一起的Bragg光纤光栅反射谱和透射谱的通用表达式.该理论是用傅里叶变换得到Bragg光纤光栅折射率微扰的空域谱,再对该空域谱进行模式耦合分析计算,从而得到Bragg光纤光栅的光谱特性.根据该理论,仿真分析了Bragg光纤光栅的谱特性,与耦合模理论、直接傅里叶变换法进行了对比分析.结果表明,傅里叶模式耦合理论与传统的耦合模理论及实际Bragg光纤光栅的光谱特性一致,具有简单、清晰、直接、精确和分析效率高的特点,可分析任意轴向折射率微扰分布的Bragg光纤光栅结构.

光纤Bragg光栅温度和应变传感特性的试验研究

在光纤Bragg光栅传感原理的理论分析基础上,采用保温装置和等强梁结构对其温度和应变传感特性进行了试验研究,并做了试验结果的误差分析。其结果表明光纤光栅的Bragg波长随温度和轴向应变的变化呈现出良好的线性关系,且重复性较好。试验测得的温度灵敏系数升温时约为9.54 pm/℃,降温时约为9.53 pm/℃,理论计算值约为9.72 pm/℃;应变灵敏系数加载时约为1.006 pm/με,卸载时约为1.005 pm/με,理论计算值约为1.011 pm/℃;其试验值与理论计算值吻合得很好。同时介绍了一种简单实用的温度补偿技术,得出了考虑温度补偿后的实际应变与光栅波长的关系式,并采用焊接应力在线监测试验对其温度和应变传感特性的标定值进行了验证,为光纤Bragg光栅在铝合金工程结构中进行温度和应变监测提供了理论依据和试验数据,对光纤Bragg光栅传感测量的工程应用具有借鉴作用和重要意义。

新型光纤Bragg光栅锚索预应力监测系统

针对预应力锚索检测的问题 ,在分析预应力传感器研究现状的基础上 ,提出了采用光纤 Bragg光栅传感技术进行锚索监测的新方案 ,详细介绍了光纤 Bragg光栅锚索预应力监测系统的工作原理及主要构成、进行了工程现场与常规的电测技术的对比实验。结果表明 :光纤 Bragg光栅传感器具有高的精度 ,抗干扰能力强 ,结构简单 ,长期稳定性高 ,实现实时。