光纤温湿度传感器功率响应与涂覆层厚度关系

采用了一种基于光强度调制的双包层单模光纤温湿度传感器,对其结构特性和工作机理进行研究;根据光波导理论推导出了双包层光纤的模式场分布情况与特征方程;在传感器的制作过程中,对光纤的腐蚀工艺、温湿度敏感材料的选择、涂覆方法等作出实验分析。实验研究表明:敏感材料的涂覆厚度对传感器的光功率输出响应范围和线性度具有很大的影响,需要控制好涂覆层的厚度,以达到理想的光强调制深度和响应线性度。

琼脂糖光纤湿度传感器响应特性与温度的关系

本文用琼脂糖水凝胶制作了插入损耗为?0.08 dB、在30%~100% RH相对湿度变化范围的光强变化为15 dB的双包层单模光纤湿度传感器,在25℃~34℃的不同温度条件下,检测了该传感器输出光强随相对湿度的变化。根据饱和水汽压与温度的关系和实验结果,证实了被测气体相对湿度较小时,琼脂糖涂层的吸湿能力强,对温度变化敏感;随着相对湿度的升高,吸湿能力降低。在25℃~34℃的温度变化范围内,被测气体相对湿度分别为30%、90%和100% RH时,传感器对温度的灵敏度分别为0.3 dB/℃、0.1 dB/℃和0 dB/℃。实验结果还证实,琼脂糖在饱和吸收水份后的折射率近似等于康宁光纤包层的。本文研究结果说明,在应用光纤湿度传感器时,必须同时监测被测气体的温度,才能严谨地确定被测气体的相对湿度。

光纤式内表面检测与自适应采样方法的研究

提出一种用于复杂内轮廓表面检测的新型单模光纤传感器 ,建立了镜面反射条件下的数学模型。根据轮辐式设计的二维光纤阵列探头结构 ,不仅可以得到被测点处的高度信息 ,还可同时得到倾斜信息 ,有效地解决了高度测量时表面倾斜给测量带来的影响。能对光源波动、表面反射率变化等引起的测量信号不稳定问题起到一定的补偿作用。为了提高采样效率 ,提出了一种曲线外插估计法 ,给出下一个测量点的位置。