反射式光强调制型光纤位移传感器研究

本文针对反射式光强调制型光纤传感器一般实际应用，给出垂直入射、倾斜接收且接收光纤端面的光强非均匀分布时，接收光强与照射光强耦合效率的理论公式；并用计算机绘制了有关理论曲线，从而为设计这类光纤传感器提供了理论依据．

反射式光强调制型双探头光纤位移传感器

本文介绍了一种全新的反射式光强调制型双探头光纤位移传感器的结构形式及其工作原理。采用该结构形式和适当的信号处理方法，能有效地消除光源波动、被测物体反射率变化及外界干扰因素对测量结果的影响。经实际应用证明，在动态范围３ｍｍ时，可分辨的最小位移变化量为０．０１ｍｍ。

反射式强度型光纤声音传感器的光强调制特性

在假设发送光纤出射端光强分布为高斯分布,以及平面镜成像原理和能量守恒的基础上,建立光纤声音传感器的光强调制函数,并对该函数进行仿真分析.光强调制特性的实验曲线与理论分析结果基本吻合,强度调制型光纤声音传感器中,薄膜的位移与声音的压力成正比.当薄膜和光纤端面距离在40~90μm的区间上,光强的变化与声压变化具有较好的线性关系,且线性度误差小,表明理论研究中对纤端光强分布的简化和基于平面镜成像的推导是合理的.

反射式光强调制型光纤传感器的应用及发展

论述了反射式光纤传感器的原理和发展,并介绍了其在实际测量中的一些具体应用。

反射面形状对光纤位移传感器光强调制特性的影响

为了分析反射面形状对单模光纤照射的光纤位移传感器光强调制特性的影响,建立了反射面不为平面时的光强调制特性函数模型.该模型基于单模光纤出射光场为修正近似高斯分布假设,通过引入反射面形状因子,分析了反射面形状因子对光强调制特性的影响规律.仿真结果表明,随着凹形反射面曲率半径值的增大,传感器特性曲线的前坡无显著变化,而后坡灵敏度增大,线性范围减小;随着凸形反射面曲率半径值的增大,传感器特性曲线的前坡仍无显著变化,而后坡灵敏度减小,线性范围增大;当曲率半径增大的一定值时,反射面的非平面性影响较小,其作用趋近于平面.

差动光强光纤角位移传感器研究

设计了用于轴扭转振动测量的差动光强光纤束角位移传感器,根据所设计传感器结构,分析了传感器差动光强调制原理,并建立了其数学模型。仿真分析了接收光纤束与出射光纤束的间距p、夹角α及其出射光纤与被测平面距离对传感器特性的影响。选定了传感器的设计参数。结果表明,该传感器测量角位移在±20度内具有较好的线性。

采用光纤传感器的电子塞规的设计

针对内孔零件批量快捷测量的问题,提出了基于反射式光强调制型光纤位移传感器的电子塞规测试系统。介绍了系统的测量原理与机械结构,设计了光纤位移传感器的结构和补偿算法。

单模光纤照射反射式光纤位移传感实验系统

针对传统RIM-FOS中LED耦合多模光纤作为照明光纤灵敏度低的不足,引入了LD耦合单模光纤作为照明光纤的RIM-FOS光强调制模型并设计了LD耦合单模光纤作为照明的RIM-FOS位移传感实验系统。实验系统由激光器模块、光学单元、光电探测单元、信号检测与信息采集单元、FPGA控制模块、上位机系统和电源模块等组成。归一化实验结果验证了仿真模型的正确性,并得出RIM-FOS前坡灵敏度3.15 mV/μm,线性测量范围为380μm;后坡灵敏度为0.76 mV/μm,线性测量范围为690μm的性能指标。实验表明:该实验系统具有较好稳定性和重复性,可应用于单模光纤照射的RIM-FOS更深一步的研究。

光学双稳态在光纤传感器中的应用

光强调制型光纤传感器，已得到广泛的应用，它的测量灵敏度、精度和稳定性。主要取决于光源输出功率的稳定性。传统的办法是采用引入参考光路，利用光电补偿方法，来减小光源波动造成的影响。我们提出采用光学双稳装置来稳定光源输出功率，并将它用於折射率调制型光纤传感器测量液体浓度的实验中。本文详细报导了该装置的原理，内容和测量结果，并指出进一步研究方向。

微型反射式横向位移光纤传感器研究

提出了一种测量横向位移的微型反射式光纤传感器,可用于测量物体相对传感器轴线垂直方向的微位移变化量。从光纤出射光场的光强分布函数出发,用数值积分的方法求解出了反射式横向位移传感器的光强调制曲线,进而设计了光纤传感探头和电路。结果表明,传感器的测量线性范围是1mm,分辨率达1μm。

斜入射的反射式光纤传感器光强调制特性分析

反射式光纤传感器(RIM-FOS)在传感器领域一直占有重要地位。不少学者对反射式光纤传感器进行了相关研究,大多数都是假设入射光与反射面垂直射入,为了探究以入射光与反射面成锐角为前提,各影响因素对光强的调制特性,本文采用光纤的入射光与反射面为斜入射的情况下,假设光强符合理想均匀分布,反射面为理想光滑反射面,各环节光强损耗比例恒定,通过理论分析得到光强调制模型,运用控制变量法,通过Matlab仿真绘制相应的结果特性曲线,对仿真结果进行分析,得到发射光纤芯径、接收光纤纤芯、光纤间间距、数值孔径、光纤倾角等参量对光强调制的规律,结论表明,适当调节各个参量可以有效提高传感器的灵敏度和测量范围,根据灵敏度的高低和测量范围的宽窄,可以应用在不同的测量对象上,为斜入射的反射式光纤传感器的实物设计提供理论依据。

光纤microphone的理论与实验研究

本文提出了一种新型的反射式光纤ｍｉｃｒｏｐｈｏｎｅ ，它把反射式光纤传感探头应用于传统的麦克风上，来实现对声波的调制．本文从理论和实验两方面给出了反射式光纤ｍｉｃｒｏｐｈｏｎｅ的光强调制函数，并对反射式光纤ｍｉｃｒｏｐｈｏｎｅ系统进行了研究．