光纤法珀传感器论文_刘嘉静,涂子维,周次明,范典

导读:本文包含了光纤法珀传感器论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:光纤,传感器,布里,光学,温度,热膨胀,特性。

光纤法珀传感器论文文献综述

刘嘉静,涂子维,周次明,范典[1](2019)在《基于最小二乘法的光纤法布里-珀罗传感器相位校正解调算法》一文中研究指出为了提高光纤法布里-珀罗传感器的解调精度和效率,利用干涉光谱中的波峰计算出一系列光程差,根据最小二乘法求出该组光程差中方差最小的解作为粗略解调结果,并计算出光谱附加相位;在光谱附加相位基础上进行校正,得到补偿光程差,两者之和为最终解调结果.仿真结果表明,该算法的解调误差在±2.5nm内.光纤法布里-珀罗蓝宝石高温传感实验表明,从室温升到1 000℃时,该算法解调光程差精度为5.4nm,对应温度的精度为±0.36‰F.S.,同等条件下计算速度比FFT-MMSE快400倍,具有计算精度高,计算速度快的优点.(本文来源于《光子学报》期刊2019年09期)

寇琬莹,王伟,陈海滨,张天阳,吕文涛[2](2019)在《非扫描相关解调光纤法布里-珀罗微腔应变传感器》一文中研究指出使用单模光纤与空芯熔石英光纤制作了一种高灵敏度的光纤法布里-珀罗(F-P)微腔应变传感器,并采用非扫描相关解调技术实现了这种应变传感器的解调。该传感器由两段垂直切割的单模熔石英光纤穿入一段空芯熔石英光纤制成,其腔长为微米量级。将单模熔石英光纤固定于空芯熔石英光纤两端,实现了光纤F-P微腔应变传感器腔长-应变灵敏度的增敏效果。根据其腔长变化范围采用非扫描相关解调技术进行解调,对于初始腔长为30.129μm,空芯熔石英光纤长度为40 mm的光纤F-P微腔应变传感器,腔长-应变变化灵敏度达到了14.08nm/με,线性度可达99.7%。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2019年17期)

夏丹丹,张珊[3](2019)在《光纤法珀压力传感器专利分析》一文中研究指出光纤法珀压力传感器是一种基于多束光干涉原理的光纤传感器,主要通过测量珐珀腔的腔长变化来测量外界压力。相较于传统的电子压力传感器,光纤法珀压力传感器具有体积小、便于信号传输等优点,成为目前光纤传感器领域的研究热点。本文通过阐述原理,按技术分支进行统计,基于CNABS中文检索数据库以及DWPI数据库,通过检索、筛选、统计和分析国内外申请的与光纤法珀压力传感器相关的发明和实用新型专利,梳理了光纤法珀压力传感器的发展脉络,同时,对光纤法珀压力传感器的核心专利和重要申请人进行了分析。(本文来源于《科学技术创新》期刊2019年19期)

张天鹏[4](2019)在《基于冠脉血流储备分数检测的光纤法布里-珀罗传感器研究》一文中研究指出心血管疾病是导致现代人类死亡的叁大病因之一。冠脉血流储备分数(FFR)是一种最近提出的心血管疾病诊断技术。激发心肌最大充血状态后,通过测量狭窄冠脉的远点压力与近点压力的比值来判断是否引起心肌缺血。利用F-P腔压力传感原理进行FFR检测,可以提高其检测灵敏度,同时可以进行多参数测量,实现精准的病变诊断。用光纤传感器检测冠脉血流储备分数,对于改善目前心血管疾病检测成本高、操作难、引起人体不适等问题具有十分重要的意义。本论文提出了一种用于FFR测量的薄膜式光纤法布里-珀罗(F-P)腔传感器,具有制作方式简单、制作成本低廉、灵敏度高等优势。首先大量阅读国内外相关文献,分析了 FFR测量和光纤F-P腔传感器的研究现状,针对其不足提出了薄膜式光纤F-P腔传感器检测FFR的方案。然后,分析了FFR的测量原理和光纤F-P腔传感器的检测原理,结合薄膜弹性力学理论构建了光纤F-P腔传感器测量FFR的理论模型。并利用有限元软件COMSOL对其建模分析,用金膜模拟出最佳薄膜厚度为300nm,用不同材料在不同压力下进行模拟得出最合适的薄膜材料为铝,又通过MATLAB软件绘制出腔长变化量对反射光谱漂移的影响。之后,通过氢氟酸溶液腐蚀的方式制作了一种错位光纤F-P腔应力传感器,并应用于拉力测量实验。介绍了错位光纤F-P腔传感器的制作方法,实验得出传感器的灵敏度与错位距离在一定范围内呈线性关系,错位距离越大,传感器灵敏度越高,且最佳的错位距离约为4um。错位3.9um的光纤F-P腔传感器具有99.38%的高线性度和5.4nm/N的高灵敏度,实验的可重复性非常高。最后,介绍了薄膜式光纤F-P腔传感器的制作方式,介绍了F-P腔制作装置、实验测量系统和自行设计的传感装置分析了有机材料薄膜制作的传感器、熔融切割方式制作的传感器、不同有效面积下金属铝薄膜制作的传感器的液压实验结果,寻求出了最合适的传感器为有效直径1mm的铝膜制作的传感器,传感器灵敏度为0.7533nm/KPa,线性拟合度好,传感器稳定性高。设计了用于实时监测的上位机软件,并用于液压实时监测,实验结果良好。设计了光纤F-P腔传感器的保护装置,起到导向和保护的作用,设计了动态液压测量系统及狭窄模拟装置。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-23)

高晓丹,彭建坤[5](2019)在《纳米薄膜光纤法布里-珀罗传感器的温度特性》一文中研究指出在对薄膜材料热光效应和热膨胀特性研究的基础上,综合运用光学薄膜法布里-珀罗腔(Fabry-Perot)干涉理论,采用MATLAB编程设计了纳米薄膜光纤法布里-珀罗传感器的仿真分析程序,模拟了薄膜型光纤法布里-珀罗传感探头反射光谱随温度变化的波长漂移特性,分析了不同材料热光效应和热膨胀特性对温度特性的影响权重,并进行了实验验证。验证结果表明,传感探头测试光谱的温度变化特性与仿真特性一致,纳米薄膜光纤法布里-珀罗传感器的理论仿真可用于选择纳米薄膜材料及筛选温度敏感且镀制容差大的膜系,对传感探头的研制具有指导意义。(本文来源于《半导体光电》期刊2019年02期)

解真东[6](2019)在《光纤珐珀传感器在空气/水动力学方面的应用研究》一文中研究指出空气动力学测试是航空航天和武器装备研制最基本的测试项目之一。目前,国内主要使用基于电阻应变计传感器的电阻天平进行气动力测量,但由于电阻应变计传感器存在温漂大,高温不稳定,易受电磁干扰等局限,使得电阻天平在恶劣环境下难以达到高精度测试要求。光纤传感器具有尺寸小、抗电磁干扰、耐高温、响应快、可靠性好、灵敏度高等优点,为探索新的风洞天平测力技术提供了新思路。本文提出一种超高灵敏度,低温度系数的全光纤法布里-帕罗应变传感器(Fabry-Perot sensor,FP),并应用于不同类型的测力天平来实现对不同航空、航天模型的空气动力学测试。其中,与中国空气动力研究与发展中心合作研制的六分量光纤天平在超高声速风洞中实现了在不同温度下对高超声速风洞常用标准模型进行了空气动力学测试。实验结果表明,基于此传感器的光纤天平具有高重复性的温度补偿系数、低于0.4%的高静态测量精度,以及天平受力大小与传感器输出的超高线性度。在风速为马赫4(常温)、马赫8(750K)的风洞测试中,此光纤天平实现了对标模的气动力系数的高精度测量,所有状态均达到并超过了设计指标(1.5%),且绝大部分试验的重复精度小于1%;并且所测得的气动特性系数随攻角变化规律较好的吻合风洞常规应变计天平试验结果。基于此光纤珐珀应变传感器研制研发的7杆光纤天平已分别在水洞、高速风洞、超高速风洞等应用场景实现了应用,并实现了高湿环境下的长期稳定性使用、高温环境下的高精度测量、以及解决了强振动干扰环境下的高精度测量问题。(本文来源于《电子科技大学》期刊2019-04-01)

王伟,唐瑛,张雄星,陈海滨,郭子龙[7](2019)在《短腔长复合式光纤法布里-珀罗压力传感器椭圆拟合腔长解调算法》一文中研究指出建立了一种短腔长复合式光纤法布里-珀罗压力传感器反射光谱的模型,提出了一种双参数椭圆拟合腔长解调算法,并对腔长为26~30μm的复合式法布里-珀罗腔的解调进行了仿真。结果表明,采用双参数椭圆拟合算法进行腔长解调的最大误差仅为0.05μm。搭建了光纤法布里-珀罗传感器解调系统,在加压条件下对复合式光纤法布里-珀罗压力传感器进行了解调实验,实现了20 kHz的解调速率,验证了所提算法在解调短腔长复合式光纤法布里-珀罗压力传感器方面的可行性与实时性。(本文来源于《光学学报》期刊2019年06期)

于良慧[8](2019)在《光纤法珀传感器信号解调系统研究与设计》一文中研究指出随着工业环境的日益复杂和人工智能的发展,传感器的应用范围越来越广泛,其中光纤法拍(Fabry-Perot,F-P)传感器具有体积小、性能稳定、耐高压、耐腐蚀、抗电磁干扰、灵敏度高等优势,在温度、应力、压力、曲率等测量方面得到了广泛应用。解调技术对光纤F-P传感系统至关重要,其研究得到了广泛关注。传统的解调系统大多采用光谱仪,其体积大、价格昂贵,不利于光纤F-P传感器的实用化。因此,小体积、低成本的解调系统对光纤法珀传感器的普及具有重要意义。本文研究了一种光纤F-P传感器信号解调系统,采用具有波长校准功能的扫描滤波光谱测量方法,通过LabView软件完成光谱测量和光谱特征提取,实现对光纤F-P传感器反射谱中干涉谷的波长解调。本文主要研究内容如下:(1)从F-P腔的多光束干涉原理及其传感原理出发,对已有光纤F-P传感器的解调系统进行调研,针对传统F-P传感器解调系统存在的不足,优化了基于光谱测量的F-P传感器解调方法,对基于扫描激光器的光纤F-P传感器信号解调原理进行理论分析。(2)研究了基于光谱测量方法的光纤F-P传感器信号解调系统,包括光谱测量光路模块、光谱测量控制单元和LabView解调软件叁部分。利用扫描滤波法实现光谱测量,引入光纤F-P标准具作为波长矫正模块。光谱测量控制单元采用STM32微控制器,包括硬件电路和控制程序两部分。进一步研究了光谱解调算法,通过LabView软件实现了光谱合成、波形显示、自动追踪识别干涉谷波长和数据存储等功能。(3)对设计实现的解调系统的关键性能指标进行了验证实验,峰值检测误差为0.93%,光谱测量重复性相对误差在0.1%以内,干涉谷检测准确性相对误差最大值小于0.6%,光谱刷新率为2.12s,系统解调误差的最大值为1%。本文所设计的光纤F-P传感器信号解调系统能够自动获取干涉光谱干涉谷对应波长值和强度值,实现信号解调。该系统具有体积小,成本低,面向嵌入式,功耗低等优点,在光纤F-P传感器的应用中具有潜在的发展空间,可促进光纤F-P传感器检测系统的实用化。(本文来源于《天津工业大学》期刊2019-02-16)

张瑶,王可宁,陈海滨,陈青青,王伟[9](2019)在《复合式光纤法布里-珀罗传感器非扫描相关解调系统》一文中研究指出为提高复合式光纤法布里-珀罗传感器的相关解调分辨率,提出了一种基于新型复合式光楔的非扫描相关解调系统。根据所解调复合式光纤法布里-珀罗传感器各腔体光学厚度变化范围,沿线阵CCD像素点排布方向,设计了分段式不同倾角和厚度范围的空气间隙式光楔结构,实现了多个法布里-珀罗腔腔长的复合同步解调。针对基底腔和空气腔腔长分别为600μm和80μm的复合式光纤法布里-珀罗传感器,设计了复合式光楔,仿真并分析了其解调性能。结果表明,采用基于复合式光楔的非扫描相关解调方案,可以实现光学厚度差异较大的多法布里-珀罗腔构成的复合式光纤法布里-珀罗传感器的同步高精度解调,腔长解调分辨率优于单光楔解调。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2019年13期)

程进,王娜[10](2018)在《光纤法-珀腔声传感器温度特性研究》一文中研究指出利用低精细度法-珀干涉原理,建立了光纤法-珀腔声传感器的温度数学模型,包括干涉光谱随温度变化的关系和声传感器输出信号随温度变化的关系.利用建立的温度数学模型,并通过仿真分析和实验验证,分析了影响光纤法-珀腔声传感器温度特性的关键-材料的热膨胀系数差异.提出复合光纤插芯结构,获得较大的热膨胀系数,以补偿腔长的变化,从而使光纤法-珀腔声传感器具有良好温度适应性.对采用复合光纤插芯的光纤法-珀腔声传感器进行了测试,测试结果表明,在-20~+40℃温度范围内,该传感器具有良好的温度适应性.(本文来源于《北京理工大学学报》期刊2018年12期)

光纤法珀传感器论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

使用单模光纤与空芯熔石英光纤制作了一种高灵敏度的光纤法布里-珀罗(F-P)微腔应变传感器,并采用非扫描相关解调技术实现了这种应变传感器的解调。该传感器由两段垂直切割的单模熔石英光纤穿入一段空芯熔石英光纤制成,其腔长为微米量级。将单模熔石英光纤固定于空芯熔石英光纤两端,实现了光纤F-P微腔应变传感器腔长-应变灵敏度的增敏效果。根据其腔长变化范围采用非扫描相关解调技术进行解调,对于初始腔长为30.129μm,空芯熔石英光纤长度为40 mm的光纤F-P微腔应变传感器,腔长-应变变化灵敏度达到了14.08nm/με,线性度可达99.7%。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

光纤法珀传感器论文参考文献

[1].刘嘉静,涂子维,周次明,范典.基于最小二乘法的光纤法布里-珀罗传感器相位校正解调算法[J].光子学报.2019

[2].寇琬莹,王伟,陈海滨,张天阳,吕文涛.非扫描相关解调光纤法布里-珀罗微腔应变传感器[J].激光与光电子学进展.2019

[3].夏丹丹,张珊.光纤法珀压力传感器专利分析[J].科学技术创新.2019

[4].张天鹏.基于冠脉血流储备分数检测的光纤法布里-珀罗传感器研究[D].山东大学.2019

[5].高晓丹,彭建坤.纳米薄膜光纤法布里-珀罗传感器的温度特性[J].半导体光电.2019

[6].解真东.光纤珐珀传感器在空气/水动力学方面的应用研究[D].电子科技大学.2019

[7].王伟,唐瑛,张雄星,陈海滨,郭子龙.短腔长复合式光纤法布里-珀罗压力传感器椭圆拟合腔长解调算法[J].光学学报.2019

[8].于良慧.光纤法珀传感器信号解调系统研究与设计[D].天津工业大学.2019

[9].张瑶,王可宁,陈海滨,陈青青,王伟.复合式光纤法布里-珀罗传感器非扫描相关解调系统[J].激光与光电子学进展.2019

[10].程进,王娜.光纤法-珀腔声传感器温度特性研究[J].北京理工大学学报.2018

论文知识图

基于铁锈颜色测量的双光纤腐蚀传感器...光纤法-珀传感器系统结构图将光纤法珀传感器粘贴于铁心上...埋入式光纤法珀传感器Fig2.3Em...埋入式光纤法珀传感器Fig3.2Em...高斯光源照明下的光纤法珀传感器

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