一种微型光纤光栅矿压传感器

为了满足煤矿生产安全对于埋入式矿压传感器的需要，针对目前光纤光栅式矿压传感器在结构及应用方面的局限性，提出并实现了一种适用于影岩层埋入、煤矿称重和液压支架等压力测量的光纤光栅矿压传感器。该传感器外形为圆柱形，内部采用菱形力传递结构，结合工形膜片将纵向分布的压力转换为膜片的横向应变而传递给光纤光栅的方法，传感器直径为30mm，高度为10mm。利用有限元分析方法，对传感器菱形力传递结构和工形膜片的应变情况进行了理论分析。对该传感器的特性进行了实验研究，该传感器具有很好的线性度和重复性，线性拟合度为0．9975，量程为0～7．15MPa，灵敏度为0．5983nm／MPa。该传感器可埋入煤、岩层用于压力测量，还可以用于替代其他各电子类压力传感器对煤矿压力进行精确测量，也可在其它领域推广应用。

光纤纤芯及包层模有效折射率计算及仿真

光纤结构设计、模间色散求解、光纤光栅模式耦合等问题的研究,都需要对光纤纤芯及包层模的有效折射率进行精确计算.本文以光纤三层结构模型为基础,结合该模型下的模式本征方程,使用截弦法求解了纤芯模有效折射率,并将计算结果与COMSOL软件模拟的对应纤芯模的传输光场进行对比,验证了计算结果正确.使用区间遍历算法对包层模有效折射率进行了求解,与已有的传统方法相比,该方法可以有效防止求解过程中根的遗漏、避免特征方程产生的奇点,并能保证模式的正规性.本文采用Mathematica软件对求解过程进行仿真,获得了纤芯模和包层模有效折射率与波长关系曲线.

单轴晶体包层光纤Bragg光栅反射谱特性模拟研究

本文推导了包层为单轴各向异性晶体的光纤理想正规模特征方程,应用中值定理,结合Matlab的数值求解,提出了这一超越方程的一种求解算法,并在此基础上,对包层为单轴各向异性材料的光纤Bragg光栅的反射谱与包层折射率关系进行了模拟分析.模拟结果表明,K_(cl)对反射谱有很大的影响,不同的k_(cl)可以导致不同的光栅反射率和Bragg波长.