调制式光纤理化检测仪的研制
本文讨论了调制式光纤理化检测仪的原理以及有关探头、波长切换机构的设计问题。理论和实践证明 ,采用调制式光纤传感器既可以简化探头设计 ,又可有效抑制杂散光干扰
瞬态高温测量系统
为了解决特殊环境下的瞬态高温测量,研制了一种基于黑体辐射的光纤高温测量系统。介绍了该系统的工作原理,采用"接触-非接触"测量方法和光纤光栅窄带滤波技术,分析了影响黑体空腔传感器有效发射率的各种因素,并给出了优化设计参数。试验表明,系统测温范围可达2 000℃,响应时间小于120 ms,性能稳定,抗干扰能力强。
基于光纤3×3耦合器干涉仪及相位跟踪的振动测量系统
研究了基于光纤3×3耦合器迈克尔逊干涉仪及反馈跟踪相位变化的振动测量系统。该测量系统包含两个反馈控制环节:一个反馈控制环节用于补偿由于环境干扰引起的相位随机漂移;另一个反馈控制环节用于跟踪由于振动引起的相位变化,从而实现对振动幅值及振动方向的测量。该系统可对频率为1.5-200Hz的振动进行测量,测量分辨率可达到10nm。
波分补偿型光纤温度传感器
提出一种新型热致变色效应光纤温度传感器的补偿技术。传感器探头部分充满钴盐的醇溶液,它对波长为667nm光的吸收特性随温度的变化而变化,用基于二向色性滤色片的滤波特性的波长分割技术对温度调制的光信号进行波长分割,分别作为测量信号和参考信号。实验表明:使用该技术的光纤温度传感器具有较高的测量精度和长期稳定性,而且该传感器具有体积小,抗电磁干扰的突出优点,可用于生物医学和电力工业等方面。
基于迈克尔逊干涉原理的光纤传感器研究
在总结Michelson干涉仪原理的基础上,以3种不同的Michelson干涉仪为例,说明了光纤Michelson干涉仪的特点和应用,并展望了其应用前景。
光纤端面多层膜反射率的干涉测量方法研究
为了解决光纤端面透明反射膜反射率的精确测量问题,利用镀有反射膜的待测光纤端面,构成法布里-珀罗(F-P)干涉仪,根据其透射光谱的自由谱宽和干涉峰的半宽值,计算出膜系反射率,避免了光源波动对测量结果的影响.在用反射率为92.0~98.6 %的膜系所进行的实验中,测量误差小于0.09 %.分析了误差来源.
基于光频率调制的光纤涡街流量计的研究
随着工业的发展,有时要在易燃易爆环境下对流体进行监测.光纤中由于没有电流的流动,因此光纤涡街流量计在易燃易爆的环境下体现了其不可替代的优势.将传统的涡街流量计和现代的光纤传感技术相结合,设计了一种基于光频率调制原理的新型光纤涡街流量计.该流量计具有精度高、响应快、在易燃易爆环境下具有安全可靠等特点.对传感器结构和硬件组成进行了设计,克服了传统流量计的诸多不足.并通过实验证明了该方法的可行性和有效性.
全光纤速度干涉仪设计及应用
针对冲击波物理与爆轰物理等研究领域中对高速运动物体进行连续速度测量的需求,设计了一种全光纤速度干涉仪.该干涉仪采用单模光纤作为光传输和延迟元件,对t和t-τ两个时刻由于速度变化而引起的多普勒差拍信号进行检测.由于两个时刻的两束光信号对应的待测物体速度变化不大,因而两者几乎有相等的频移量,从而大大降低了差拍信号频率.并且,通过光纤长度的改变,灵活调节条纹常量(τ值),使差拍信号频率不超过记录系统的带宽,从原理上解决记录系统响应带宽受限问题,拓展测速的上限.单模光纤的采用,对漫反射光起到了较好的选模作用,使干涉仪实现了对漫反射靶的测量.实验设计了1.5ms^-1和150ms^-1两种条纹常量,对低速过程的霍普金森杆实验和高速过程的激光驱动实验分别进行了测试,取得较好结果,证明了该干涉测试技术的有效性.
贴装式光纤应变传感器设计
本文导出了任意应变场中任意形状的单模光纤中传输光的相位-应变关系,提出了贴装式干涉型光纤应变传感器的一种新的设计方法,可用于任意类型应变与场中考察点处的应变或应力测量。
PCS纳米颗粒粒度测试装置的研究
介绍了光子相关谱技术(PCS)测量纳米颗粒粒度的基本原理和PCS纳米测量装置的基本组成。因为纳米颗粒散射光所呈现的光谱是由颗粒粒径决定的,所以在纳米颗粒粒度测量中,单一角度测量只能观测到样品的部分情况。为了充分保证检测样品的真实表征及提高信噪比,文中提出了一个将步进电机和光纤联合应用于纳米颗粒粒度测量的设计方案。采用这个方案可以准确和方便地在不同角度上进行纳米颗粒粒度测量,而且有效地提高了信噪比和减小了装置的体积。