一、Experimental Study on Friction in Ferrules during Compression Tuning of Fiber Bragg Grating(论文文献综述)
刘茜美[1](2021)在《基于大调制深度光子器件的超快光学特性研究》文中提出超快光纤激光器由于其具有的低热效应、高脉冲能量和优秀的时空分辨率等优点吸引了众多科研人员的关注,到目前为止,基于光纤.激光器的超短脉冲技术不仅在材料加工、飞秒时间光谱、纳米级成像等领域具有重要地位,而且还极大地推动了相关学科的创新发展。目前,已提出了基于可饱和吸收体、非线性偏振旋转、八字形腔等多种实现超短脉冲输出的方法,在其中,可饱和吸收体(SA)是被认为产生从皮秒到飞秒范围超短脉冲经济有效的方法。近年来,已有众多SA在超快光子学领域表现出出色的非线性光学特性,但制备高性能的新型SA,进一步提高光纤激光器的性能仍是待需努力的方向。本文着眼于高稳定性、窄脉冲光纤激光器的研究,通过材料设计、改善制备方法等手段制备具有高损伤阈值、大调制深度的新型SA,提升光纤激光器的稳定性。同时,在可饱和效应的基础上结合非线性偏振旋转技术,实现更精细的偏振态调节,在保证窄脉宽的同时,产生具有高功率的超短脉冲。具体研究内容如下:(1)基于WTe2 SA的锁模光纤激光器。通过磁控溅射技术与拉锥光纤相结合的方法制备了 WTe2 SA,其调制深度为37.95%,相应的非线性吸收系数为-3.78×10-5 cm/W。随后,利用WTe2 SA实现了锁模光纤激光器,其锁模阈值为244 mW,在泵浦功率为630 mW时,获得了最短脉冲宽度为164 fs、信噪比为75 dB的稳定锁模脉冲。(2)基于SnSSe的光纤激光器。使用化学气相沉积法制备了SnSSe薄膜并对其进行了一系列表征,将薄膜转移到光纤套圈的中心位置制成了 SnSSe SA,该SA的调制深度高达57.5%。搭建了中心波长在1550 nm附近的调Q激光器,其输出Q开关序列的最短脉冲持续时间和最大输出功率分别为547.8 ns和11.14 mW。随后,继续优化激光腔内色散和非线性,实现了基于SnSSe SA的锁模光纤激光器,输出超短脉冲具有158.6 fs的最短脉冲宽度,该实验表明了 SnSSe在产生超短脉冲方面的潜力。(3)基于CoOF的锁模光纤激光器。由快速热退火法制备了CoOF纳米片,将纳米片转移到锥形光纤的腰锥区域合成了调制深度为56.79%的CoOF SA。基于CoOF SA的锁模光纤激光器中心波长为1562 nm,输出脉冲具有20 mW的最大平均输出功率和156 fs的最小脉冲宽度,该实验结果表明了 CoOF在超快光子学中应用的可行性。
韦少朋[2](2020)在《基于光纤光栅的压力和快速响应温度传感器系统设计》文中进行了进一步梳理目前,光纤光栅传感器作为一种新型传感器,具有抗电磁干扰、绝缘性能好、耐腐蚀、测量范围广等优点,广泛应用于工业、农业、军事、海洋环境等领域。本文针对海洋环境测量的实际工程需求,从理论上对基于光纤光栅的压力和快速响应温度传感器进行了深入的理论分析,并开展了相关的实验研究工作,主要研究内容如下:首先,在光纤光栅传感技术的基础上,对光纤光栅温度和压力传感原理进行理论分析和研究,提出了一种采用液态镓合金为增敏物质的光纤光栅温度传感方案和一种基于弹性膜片结构的悬空式光纤光栅压力传感方案。其次,利用仿真软件对光纤光栅温度传感器和压力传感器进行仿真,确定温度传感器和压力传感器封装结构的尺寸和材质,并实际设计和加工了压力和温度传感器。再次,设计以匹配法为原理的基于FPGA系统的解调方案,完成相关硬件与软件的设计。最后,通过实验测试分析传感器的响应特点和性能,对传感器的稳定性、重复性和动态响应进行实验测试,并对实验结果进行详细分析与研究。本文设计的光纤光栅压力传感器和快速响应温度传感器经过整合优化后,能够用来解决满足海洋环境测量需求的一体化压力和温度传感器,为新型海洋传感测量系统提供理论基础和实验支撑。
王飞文[3](2020)在《光纤布拉格光栅滑觉传感特性研究》文中认为滑觉感知是智能化机械手的重要组成部分,机械手的滑觉是描述机械手指与被抓取物体间接触状态的物理量,检测这一参量的传感器称之为滑觉传感器,针对滑觉传感器的研究受到越来越多学者的重视。光纤布拉格光栅(FBG)传感器具有易波分复用、空分复用、体积小、损耗小、抗电磁干扰、价格低廉等优点,光纤布拉格光栅的诸多优点使得研制新型滑觉传感器有着重要的意义。本文基于光纤布拉格光栅原理,设计制作了两种光纤滑觉传感单元。以下是本文的主要内容:1.叙述滑觉传感器的国内外研究现状以及传感原理。2.阐述光纤布拉格光栅的传感原理。分析得到光纤布拉格光栅受温度、应变下的传感原理,在光纤布拉格光栅受到应力作用时,只考虑沿着光纤轴向的应力作用,可忽略切向应力对其的影响。并对光纤光栅的交叉敏感问题以及解调方法进行了简要叙述。3.针对物体滑动检测的问题,设计并制作了基于悬臂梁结构的滑觉传感单元,对该滑觉传感器的传感原理进行理论分析,建立了滑动时传感单元的数学模型。该传感单元适用于物体发生位移的滑动感知,通过波长差值的方差分析,可感知物体滑动发生和结束的时刻、滑动方向、滑动速度以及接触力的大小。实验结果表明悬臂梁式传感单元在0.2N~1N的接触力下,对于微小滑动有着良好的检测效果,滑动灵敏度实验值与理论值的平均相对误差为6%,速率比例系数实验值与理论值的平均相对误差为14%,接触力实验值与理论值的平均相对误差为6.6%。4.针对悬臂梁式滑觉传感器无法识别物体滑动趋势的问题,提出通过硅橡胶式滑觉传感单元实现滑动趋势的检测。通过SolidWorks Simulation对其进行仿真分析。实验结果表明该传感器X轴向的灵敏度为70pm/N,实验值与仿真值的平均相对误差为13%;Y轴向的灵敏度为74pm/N,实验值与仿真值的平均相对误差为5.4%。通过一阶导数算法识别摩擦力的突变以实现对滑动趋势的检测。该滑觉传感器可实现滑动角度的判断,实验的平均误差为2.4°。5.设计光纤光栅的滑觉感知解调系统。通过LabVIEW软件开发FBG解调软件,实现数据的采集、显示、存储等功能,并调用MATLAB软件进行数据处理。最后总结了课题的研究情况以及当前的不足,提出了改进的方法和思路,并对未来的工作进行了展望。
苏鑫杨[4](2020)在《双波长激光啁啾脉冲放大器泵浦的红外差频光源研究》文中指出红外波长(15-20μm)位于“分子指纹区”内,爆炸物分子在该波段显示出明显的吸收特征。通过向现场发送此红外波段激光并应用光谱技术来检测回程信号,可对此类爆炸材料进行远程探测。迄今为止,产生红外超短脉冲激光的方法主要有两种:一种是由激光器直接产生,主要通过自由电子激光器、铅盐半导体激光器和量子级联激光器等实现。自由电子激光器虽然可以实现较大的红外脉冲能量,但是造价太高;铅盐半导体激光器输出功率较低,需要低温冷却;量子级联激光器产生的谱宽较窄,且难以实现超短脉冲运转。另外一种是由非线性光学频率变换实现,这种方法主要是通过差频、光参量放大、光参量振荡等实现,其中,差频技术是最适用于产生红外超短脉冲的方法。论文开展了双波长激光啁啾脉冲放大产生差频红外光源的研究,主要创新点如下:第一,采用啁啾光纤布拉格光栅进行波长选择,提升了系统的耦合效率和稳定性,在紧凑型双波长掺Yb光纤啁啾脉冲放大系统中获得了2.4 W的平均功率。理论上,模拟计算了掺Yb光纤放大器预放大级和主放大级输出的信号光、ASE和泵浦光三者功率与光纤长度的关系,确定了放大过程中采用的最佳光纤长度;实验上,设计并搭建了紧凑型高平均功率双波长啁啾脉冲放大系统,系统可输出两个同步脉冲,且两个脉冲各自占据不同的波段(分别位于1024 nm和1088 nm)。第二,提出了一种基于厚壁石英管支撑下的光纤端面处理方法。使用厚壁石英管作为光纤支撑材料,克服了大芯径光纤抛光所存在的缺少光纤端帽,金属夹具、陶瓷夹具等与石英材料硬度不匹配的问题,实现了大芯径光纤端面高质量抛光,保障了大芯径光纤激光系统的高功率输出。第三,采用紧聚焦技术对差频晶体上聚焦光斑精确调节,差频红外光源在17.4μm波长实现了2.5 m W平均功率输出。理论上,基于瞬态非线性耦合波方程,模拟计算了差频过程中泵浦光、信号光、闲频光脉冲随Ga Se晶体厚度的演化关系,以及输出功率与晶体厚度、泵浦光和信号光功率乘积的对应关系;实验上,设计并搭建了差频红外激光系统,测得了其波长和平均功率。图85幅,表9个,参考文献154篇。
徐成志[5](2020)在《基于FBG的变形机翼冲击损伤及形状监测研究》文中研究指明变形机翼蒙皮受到的冲击损伤和形状变化是其全寿命过程中的重要监测对象,研究冲击干扰下的形状传感数据处理方法,可提高传感数据的复用效率,有效降低传感网络的复杂度和规模,同时,FBG传感器质量轻、与复合材料相容性好,是一种理想的变形机翼蒙皮传感器选择。本文针对变形机翼技术的发展状况,主要研究了基于FBG的复合材料变形机翼蒙皮冲击损伤及形状监测数据分析方法。首先,通过理论分析,提出了适用于短时冲击传感信号序列分析的频率幅值谱斜率参数,再通过冲击信号模型的参数分析,研究了频率幅值谱斜率的变化规律,从而对频率幅值谱斜率进行低能量冲击能级分类的有效性进行了初步论证。其次,通过研究仿真和实验测试中的冲击信号频率幅值谱斜率变化规律,分析了频率幅值谱斜率进行低能量冲击能级分类的方法。仿真分析结果表明,通过各碳纤维铺层中监测到的短时应变信号频率幅值谱斜率,可有效评估发生冲击的能量大小,实验测试结果表明,对粘贴于复合材料表面的FBG传感器,其短时冲击传感信号频率幅值谱斜率能够实现因冲击距离变化产生的不同冲击能量的评估,能够评估冲击发生的位置信息。最后,通过对冲击与形变信号的分离处理方法研究,提出了一种基于EMD的短时信号序列冲击与形变分离处理方法,利用此处理方法,成功实现了相关实验数据的冲击与形变信号分离,同时,建立了模拟的冲击干扰下变形机翼蒙皮形状监测系统,并对所得形变实验数据成功实现了冲击信号的剔除。
王进[6](2019)在《特殊环境下光纤光栅传感技术与高速解调方法研究》文中研究表明本文针对光纤光栅(Fiber Bragg Grating,简写为FBG)传感技术的工程应用需求,开展了特殊环境下FBG传感相关技术与高速解调方法的研究。提出了一种基于光延时微波实时相位检测(optical true time delay microwave phase detection,简写为OTTD-MPD)的FBG高速、高分辨率解调方法,将微波光子学中的实时相位检测方法应用于FBG解调;针对特殊环境下的工程应用,提出了全镀工艺的全金属无胶化抗啁啾(All-metal Non-gelatinized Anti-chirp,简称AM-NG-AC)FBG封装方法,实现了FBG传感器全温(-192~140℃)条件下AM-NG-AC封装;开展了基于FBG的特殊环境长度检测方法的研究,并根据FBG长度检测理论,研制了两种不同应用背景的基于FBG的盾构机刀具磨损检测传感器以及刀具磨损解调系统,实现了盾构机刀具磨损实时多通道检测;开展了基于FBG的特殊环境弯曲检测方法的研究,并根据FBG弯曲检测理论,设计了一种新型基于嵌入式半剖应力管的光纤布拉格光栅-光学相干断层扫描(Fiber Bragg Grating-Optical Coherence Tomography简写为FBG-OCT)导管,用于实时恢复血管内OCT三维形貌。论文完成的主要工作:1.系统研究了FBG解调相关理论,特别是高速、高分辨率解调相关理论。结合微波光子学以及色散延迟相关理论,提出了一种OTTD-MPD方法,实现了FBG高速和高分辨率解调。实验结果表明,OTTD-MPD解调系统在群速度色散为79.5ps/nm,射频本振信号频率为40GHz时,FBG解调测量分辨率为0.8pm,解调速率10K/s以上。2.系统研究了用于特殊环境的FBG全金属无胶化抗啁啾(AM-NG-AC)封装方法。分别使用化学镀和蒸发镀的方法对FBG进行金属化,通过测试金属化FBG的温度传感性能,分析了两种金属化FBG方法的结构稳定性和温度稳定性。实验结果表明,封装好的基于铝基底的AM-NG-AC封装结构,不仅实现了FBG的保护性封装,还使封装后FBG达到了30.8pm/℃的温度灵敏度,并实现了液氮条件下无啁啾以及0.3pm/℃低温重复稳定性。3.开展了基于FBG的特殊环境长度检测方法的研究,建立了基于FBG的长度检测理论模型以及分析方法。根据FBG长度检测理论,提出了两种基于FBG的盾构机刀具磨损检测方法。本文综合了FBG功率检测以及波长编码的优点,提出了FBGA的盾构机刀具磨损检测方案,降低了对反射谱功率的检测要求,FBGA方案既满足磨损检测精度的要求也实现了大温度范围磨损测量。CFBG方法采用单根光纤,传感器体积小,适合应用在盾构机小刀具磨损检测,实现了1mm检测精度以及20~80℃的磨损端面温度范围;FBGA传感器方法,能够适应主推进刀头的1mm检测精度以及20~200℃磨损端面温度范围需求,并能适应坚硬地质带来的温度骤变。4.开展了基于FBG的特殊环境弯曲检测方法的研究,建立了基于FBG的弯曲检测理论模型以及分析方法。根据FBG弯曲检测理论,研制了一种新型FBG-OCT导管,通过FBG应变的周期变化获取血管曲率和弯曲方向实时恢复血管三维形貌。血管假体恢复实验重建了带有弯曲信息的血管假体三维形貌。实现了血管弯曲半径200mm以上的,OCT转速100转/s的血管内OCT三维形貌恢复。
马云秀[7](2019)在《掺镱光纤发光特性及激光器研究》文中进行了进一步梳理稀土离子掺杂的有源光纤激光器,由于其光束质量高、性能稳定、波长选择范围宽等特点,在发光照明、荧光检测、生物医学、工业焊接、传感、测距等诸多领域有着非常广泛且重要的应用。掺镱光纤由于其量子效率高、光束质量好等特点,基于掺镱光纤的激光光源一直都是科研领域研究的热点。本论文围绕掺镱光纤激光器,对掺镱光纤的发光特性以及激光特性,进行了系统的理论数值计算分析和实验研究。首先从镱离子自身特点、能级结构、发光特性、光纤结构及其激光器的研究进展进行了系统的分析介绍。然后,从理论上分析了掺镱光纤的基质特点、掺镱芯棒的制备方法、以及掺杂单模光纤的设计原理,并分析了掺镱光纤激光器模型及其脉冲和调谐的工作原理,为下面的实验和数值计算提供了有益的指导和分析。在上述的理论基础上,实验探索了纳米多孔玻璃的制备工艺流程,研究了纳米多孔玻璃的孔道、形态、比表面积等重要特征,首次提出了将其作为一种新型的掺杂基质合成不同特征分布的金纳米颗粒的方法,并利用金纳米颗粒的表面等离子体共振效应,实现了对镱离子荧光增强的调控,通过拉丝技术,成功制备了掺镱-金纳米颗粒的复合材料单模光纤。同时,基于多孔玻璃掺镱有源芯制备的灵活性以及掺杂的可控性,设计了一种可以单模运转的大模场三芯光子晶体光纤,模场面积高达41800μm2,将纳米多孔玻璃可高掺杂稀土离子的特点与多芯光子晶体光纤设计的灵活性充分结合,计算结果表明,纤芯中的高阶模转化为包层的泄露模损耗掉,而纤芯中只有同相位基模传输,从而确保了大模场结构下的单模传输特性。基于掺镱光纤高增益的特点,构建了重复频率为GHz的基模锁模掺镱光纤激光器数值模型,系统研究了激光锁模稳定性与腔参数的关系,包括激光增益、色散、激光腔输出百分比以及带宽,在这些结果上,进一步缩短腔长,计算并分析了重复频率高达20 GHz的基模锁模掺镱光纤激光器的稳定性区域。实验搭建了1190 nm掺镱光纤激光器和1150 nm拉曼光纤激光器,通过激光器级联的方法以及本实验室自制的掺钬光纤,搭建了掺钬光纤激光器,获得了1200 nm波长的激光,利用衍射光栅,搭建了两种波长可调谐的激光器结构,首次实现了掺钬光纤激光器在1177~1201 nm波长的激光输出。
安盼[8](2019)在《基于Labview和光纤光栅的粉尘浓度测控系统研究》文中指出粉尘污染阻碍人类生态文明的建设,与我们的生活息息相关,不仅会影响人类身体健康,在一定条件下还会引起粉尘爆炸。粉尘浓度和温度是探究粉尘影响的基本参数,因此市场上需要既可以实时监测预警又安全快捷的粉尘浓度测量技术。论文依据此需求,提出了一种基于Labview和光纤光栅的新型监测技术,其基本的测量原理是,粉尘浓度的测量是结合消光法的测量原理,把光纤光栅作为光传输器件,再利用光纤光栅本身特有的反射光谱特性,可以得到反射光信号强度也就是光功率和粉尘浓度的对应关系,可以实现粉尘浓度的测量。最后将粉尘浓度监测实验数据通信导入Labview程序,通过实时数据分析和图像显示,对监测中的数据精确控制,实现实时在线监测预警效果。在阐明了光纤光栅的基本特性和测量粉尘浓度的原理、监测硬件和软件的基础上,首先搭建具有代表意义的小规模粉尘浓度检测实验平台,采用三种粒径要求的玉米粉尘进行了实验测量研究。通过分析实验结果可知设计的粉尘浓度测量技术在光功率输出和粉尘浓度参数上存在正相关性。再利用由已详细介绍的标准称重法测量到的粉尘浓度数据进行对比分析,得到了光纤光栅测量技术的合理性。最后,将粉尘浓度测量数据结果通信入Labview程序,可实现实时多种粉尘浓度曲线、温度曲线显示,且具有数据分析、监测预警和具备存储功能;最后将此监测系统的前面板和程序框图表示出来,通过具体的监测流程框图系统说明了工业粉尘爆炸实时安全监测和预警系统可以实现的预警功能和预警阀值设定的方法。
孙芳[9](2018)在《基于强度比值算法的FBG高精度传感方法及应用研究》文中进行了进一步梳理光纤布拉格光栅(Fiber Bragg grating,FBG)传感器因其复用能力和抗电磁干扰能力强等优点而被广泛的应用在各个领域。但是随着工程上对多点、宽范围、高精度测量的需求日益增长,传统的解调方法受到FBG反射谱半高宽度的限制,精度很难得到进一步地提升。针对这种情况,本文提出了一种基于强度比值算法的FBG布拉格波长的解调方法,极大地压缩了FBG反射谱的半高宽度,提高了FBG布拉格波长的解调精度。这种解调方法在高精度温度测量以及提高传感通道的复用能力方面具有广阔的应用前景。本文完成的工作主要如下:1)研究基于强度比值算法的FBG高精度传感方法,利用MATLAB仿真验证解调方法的可行性,并研究调制幅度以及采样率对解调精度的影响;设计和制作了基于悬臂梁和激振器的周期调制模块、开发了基于LabVIEW的采集程序及基于MATLAB的数据处理程序。此外,实验研究了基于强度比值算法的传感方法在降低FBG反射谱半高宽度方面的有效性,成功将FBG反射谱的半高宽度压缩至4 pm。2)针对传统解调方法的温度测量精度受到FBG反射谱半高宽度的限制,利用本文提出的基于强度比值算法的传感方法,进行高精度的测温研究。相比直接对FBG反射光谱进行解调的参考FBG,采用强度比值算法可将温度测量精度提高10.3倍。并在此基础上研究了采样率以及调制幅度对温度测量精度的影响。实验表明,当调制电压幅值在2 V3.5 V,采样率大于20 Hz时,温度的平均测量精度可达±0.015°C。3)针对波分复用系统中相邻传感器的信道间隔受限于FBG反射谱半高宽度的问题,本文将强度比值解调算法应用于多支传感器串联的波分复用传感之中。实验上设计基于双悬臂梁的周期调制装置,以便实现波分复用系统中所有FBG传感器的调制。通过对相邻的传感器施加相反方向的调制,实现0.2 nm的信道间隔,扩大了温度、应变等外界物理量的测量范围。
陈丽娟[10](2018)在《基于光纤布拉格光栅的纳米三坐标接触式测头》文中研究说明随着三维纳米测量技术在机械工程、新一代信息技术、机器人和航空航天装备等众多领域的需求越来越多,纳米坐标测量机(Nano-CMM)的研制受到各国的重视。测头是坐标测量机的核心部件,它的发展水平决定测量机的发展水平。光纤布拉格光栅(FBG)是一种新型的传感器,它具有灵敏度高、轻巧、稳定、抗干扰性强、易于组网和成本低的优良特性,本文将其作为传感元件,研制可用于Nano-CMM的三维纳米触发测头系统。论文主要研究工作如下:在综合分析FBG传感机理以及解调方式对解调精度影响的基础上,设计了一种基于时分复用系统的自匹配解调方案,实现测头系统FBG传感信号的复用解调。该方案不仅满足了三维纳米测量精度的需求,还简化了测头系统的结构,节省了成本。在研究测头系统的感测机理的基础上,设计了三维纳米测头的机械结构,建立了测头三维空间传感矢量模型。采用计算机辅助设计,以提高测头灵敏度为目标,得到测头机械结构参数与测头灵敏度之间的关系,最后通过综合优化确定了测头悬浮机构的各尺寸参数。研究了测头部件弹性元件低成本、高精度的新型制备方法。该方法利用化学蚀刻技术来制作弹性元件,解决了传统线切割方法中异形结构加工难和成本高的问题,减小了弹性元件的形状误差和尺寸误差,避免了切割过程中热量和应力等因素对弹性元件稳定性的影响,提高了弹性机构的使用寿命和可靠性。搭建了实验系统对测头进行了性能研究。在温度波动为±0.1℃的测量环境下,分别测试了测头系统的灵敏度、噪声、分辨率、稳定性、重复性、预行程和测量力等性能。其中测头系统在X、Y和Z三个方向的分辨力和重复性误差均达到纳米量级,测力小于3mN;分析了纳米测头的各项误差来源,进行了误差建模与合成,并给出了减少各项误差的有效方法和技术。改变原有测头工作模式,提出了一种新型低测力振动测头,解决基于FBG的纳米测头测力偏大,以及纳米测头表面作用力对精度影响较大的问题。通过对振动测头和被测物之间的动力学模型分析,确立了利用谐振来抵消纳米尺度表面相互作用力的方法,并得到表面相互作用力和测头谐振参数之间的约束关系;对参数化后的谐振测头进行的性能实验表明测头与待测表面之间的测量力显着减小,测头的灵敏度指标相较于原有测头有明显提高。
二、Experimental Study on Friction in Ferrules during Compression Tuning of Fiber Bragg Grating(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:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(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。
三、Experimental Study on Friction in Ferrules during Compression Tuning of Fiber Bragg Grating(论文提纲范文)
(1)基于大调制深度光子器件的超快光学特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 超短脉冲激光的产生及发展 |
1.3 可饱和吸收体的发展状况 |
1.4 二维纳米材料超快非线性光学特性研究进展 |
1.5 二维材料调制深度与非线性特性的关系 |
1.6 本论文研究内容 |
第二章 基于二维纳米材料的脉冲光纤激光器相关理论 |
2.1 超短脉冲形成的关键技术 |
2.1.1 调Q原理 |
2.1.2 锁模原理 |
2.2 二维纳米材料的光学特性 |
2.2.1 线性吸收特性 |
2.2.2 非线性可饱和吸收特性及测量技术 |
2.3 二维纳米材料可饱和吸收体制备技术 |
2.4 本章小结 |
第三章 基于二碲化钨(WTe_2)可饱和吸收体的光纤激光器实验研究 |
3.1 二碲化钨概述 |
3.2 二碲化钨可饱和吸收体的制备与表征 |
3.3 基于二碲化钨可饱和吸收体的被动锁模光纤激光器 |
3.4 本章小结 |
第四章 基于硒硫锡(SnSSe)可饱和吸收体的光纤激光器实验研究 |
4.1 硒硫锡概述 |
4.2 硒硫锡可饱和吸收体的制备与表征 |
4.3 基于硒硫锡可饱和吸收体的被动调Q光纤激光器 |
4.4 基于硒硫锡可饱和吸收体的被动锁模光纤激光器 |
4.5 本章小节 |
第五章 基于氟氧化钴(CoOF)可饱和吸收体的光纤激光器实验研究 |
5.1 氟氧化钴概述 |
5.2 氟氧化钴可饱和吸收体的制备与表征 |
5.3 基于氟氧化钴可饱和吸收体的被动锁模光纤激光器 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 工作总结 |
6.2 创新点 |
6.3 工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
(2)基于光纤光栅的压力和快速响应温度传感器系统设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题的研究背景及意义 |
1.2 海洋温度和压力检测技术的国内外研究现状 |
1.2.1 传统电学传感技术在海洋工程中的研究现状 |
1.2.2 光纤传感技术在海洋工程中的研究现状 |
1.3 本课题的主要研究内容 |
第2章 光纤光栅传感的理论基础 |
2.1 引言 |
2.2 光纤布拉格光栅结构和基本工作原理 |
2.3 光纤布拉格光栅传感原理 |
2.3.1 光纤布拉格光栅温度传感原理 |
2.3.2 光纤布拉格光栅应变传感原理 |
2.4 光纤光栅的解调技术 |
2.4.1 干涉法 |
2.4.2 衍射法 |
2.4.3 色散法 |
2.4.4 滤波解调法 |
2.5 本章小结 |
第3章 光纤光栅传感器的设计 |
3.1 引言 |
3.2 温度传感器的结构设计与仿真 |
3.2.1 传感器的结构设计 |
3.2.2 传感器的理论分析与仿真 |
3.3 压力传感器的结构设计与仿真 |
3.3.1 传感器的结构设计 |
3.3.2 传感器的理论分析与仿真 |
3.4 本章小结 |
第4章 光纤光栅传感解调系统的设计 |
4.1 引言 |
4.2 光纤光栅传感解调系统的设计方案 |
4.3 解调系统的硬件及软件设计 |
4.3.1 信号调理电路 |
4.3.2 模数转换电路 |
4.3.3 系统程序设计 |
4.3.4 上位机软件设计 |
4.4 解调系统的调试 |
4.5 本章小结 |
第5章 光纤光栅传感检测系统的实验研究 |
5.1 引言 |
5.2 传感器测试实验 |
5.2.1 温度传感器测试及分析 |
5.2.2 压力传感器测试及分析 |
5.3 解调系统的软硬件实验 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
致谢 |
(3)光纤布拉格光栅滑觉传感特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究的目的和意义 |
1.2 滑觉传感器的研究现状 |
1.3 光纤光栅滑觉传感器的研究现状 |
1.3.1 光纤触觉传感研究现状 |
1.3.2 光纤滑觉传感研究现状 |
1.4 论文的主要内容 |
第2章 光纤布拉格光栅传感原理 |
2.1 光纤布拉格光栅感知原理 |
2.2 光纤布拉格光栅应变传感模型 |
2.2.1 光纤布拉格光栅中的胡克定律形式 |
2.2.2 光纤布拉格光栅轴向应变传感模型 |
2.2.3 光纤布拉格光栅横向应变传感模型 |
2.3 光纤布拉格光栅温度传感模型 |
2.3.1 光纤光栅温度传感模型 |
2.3.2 光纤光栅温度补偿 |
2.4 光纤布拉格光栅传感解调原理 |
2.4.1 复用技术 |
2.4.2 波长解调方案 |
2.5 本章小结 |
第3章 悬臂式滑觉传感单元设计及传感特性 |
3.1 悬臂梁式滑觉传感单元设计 |
3.1.1 光纤的选择 |
3.1.2 传感器主体结构设计 |
3.1.3 重要的结构参数 |
3.2 滑动感知原理 |
3.2.1 滑动感知原理 |
3.2.2 滑动方向感知原理 |
3.2.3 接触力感知原理 |
3.2.4 滑动速率感知原理 |
3.3 有限元分析 |
3.3.1 SolidWorks Simulation简述 |
3.3.2 滑动传感仿真 |
3.4 悬臂梁式滑觉传感单元实物制作 |
3.5 实验平台设计 |
3.6 滑觉感知实验研究 |
3.6.1 滑动灵敏度测试 |
3.6.2 滑动速率感知测试 |
3.6.3 接触力变化感知测试 |
3.6.4 微小滑动感知测试 |
3.7 滑动方向变化感知实验研究 |
3.7.1 悬臂式设计改进及感知原理 |
3.7.2 滑动方向变化实验 |
3.8 本章小结 |
第4章 硅橡胶式滑觉传感单元设计及其传感特性 |
4.1 传感原理概述 |
4.2 硅橡胶式滑觉传感单元设计 |
4.3 有限元分析 |
4.4 硅橡胶式滑觉传感单元实物制作 |
4.5 二维滑动实验平台设计 |
4.6 传感单元实物测试 |
4.6.1 滑动灵敏度测试 |
4.6.2 滑动趋势感知检测 |
4.6.3 二维滑动方向感知测试 |
4.6.4 接触力感知测试 |
4.7 本章小结 |
第5章 光纤布拉格光栅滑觉解调系统 |
5.1 光纤布拉格光栅解调概述 |
5.2 解调系统硬件及其原理 |
5.3 基于FBGA解调模块的软件设计 |
5.3.1 数据采集 |
5.3.2 数据处理与分析 |
5.3.3 界面显示 |
5.4 基于解调系统的滑觉测试 |
5.4.1 测试平台的搭建 |
5.4.2 实验具体操作 |
5.5 本章小结 |
第6章 总结和展望 |
6.1 课题总结 |
6.2 创新点 |
6.3 工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读研究生期间的研究成果 |
(4)双波长激光啁啾脉冲放大器泵浦的红外差频光源研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 引言 |
1.1 红外差频光源的研究意义 |
1.2 红外超短脉冲激光器的发展现状 |
1.2.1 激光器直接产生 |
1.2.2 非线性光学频率变换 |
1.3 论文的主要研究工作 |
2 高平均功率双波长飞秒掺Yb光纤啁啾脉冲激光放大系统的理论研究 |
2.1 双波长飞秒掺Yb光纤啁啾脉冲激光放大器理论基础 |
2.1.1 脉冲在光纤内传输基础 |
2.1.2 脉冲在光栅对的展宽和压缩 |
2.1.3 啁啾脉冲放大技术与B积分 |
2.1.4 掺Yb光纤放大器速率方程与功率传输方程 |
2.1.5 单包层和双包层掺Yb光纤 |
2.1.6 掺Yb光纤放大器限制因子 |
2.1.7 掺Yb光纤放大器中的Yb离子浓度 |
2.1.8 掺Yb光纤放大器的建模方法 |
2.2 双波长掺Yb光纤放大器的模拟研究 |
2.2.1 预放大器物理模型 |
2.2.2 采用理想光谱条件下预放大器模拟结果及分析 |
2.2.3 采用实际光谱条件下预放大器模拟结果及分析 |
2.2.4 主放大器物理模型 |
2.2.5 主放大器模拟结果及分析 |
2.3 本章小结 |
3 高平均功率双波长飞秒掺Yb光纤啁啾脉冲激光放大系统的实验研究 |
3.1 基于厚壁石英管支撑下的光纤端面抛光方法 |
3.1.1 研究背景 |
3.1.2 基于机械切割刀处理光纤端面的方法 |
3.1.3 基于厚壁石英管支撑下的光纤端面处理方法 |
3.2 双波长掺Yb光纤啁啾脉冲激光放大系统的实验研究 |
3.2.1 双波长啁啾脉冲光纤放大系统实验装置 |
3.2.2 超连续谱产生 |
3.2.3 双波长种子源的产生与展宽 |
3.2.4 脉冲放大 |
3.2.5 脉冲压缩 |
3.3 本章小结 |
4 双波长啁啾脉冲放大系统产生红外差频激光的研究 |
4.1 差频产生红外脉冲激光理论模型 |
4.1.1 平面波模型 |
4.1.2 相位匹配角 |
4.1.3 有效二阶非线性系数 |
4.1.4 走离角 |
4.1.5 菲涅尔反射损耗 |
4.1.6 双光子吸收与晶体损伤阈值 |
4.1.7 高斯光束模型 |
4.2 差频产生红外脉冲激光的实验研究 |
4.2.1 差频产生红外激光的实验装置 |
4.2.2 红外差频激光功率和空间分布测量方法 |
4.2.3 红外差频激光功率和空间分布测量结果及分析 |
4.2.4 红外差频激光光谱测量结果及分析 |
4.2.5 双光子吸收测量结果及分析 |
4.3 本章小结 |
5 结论 |
5.1 工作总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
附录A Lab VIEW程序模拟光纤放大器相关参数 |
附录B Lab VIEW后面板程序 |
B.1 后面板程序缩略图 |
B.2 后面板程序细节图 |
附录C 缩略语对照表 |
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(5)基于FBG的变形机翼冲击损伤及形状监测研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 机翼的损伤检测 |
1.2.2 机翼的形状检测 |
1.3 课题研究目的 |
1.4 研究内容及论文结构安排 |
第二章 光纤布拉格光栅传感及冲击响应相关理论研究 |
2.1 FBG传感原理 |
2.1.1 FBG传感原理 |
2.1.2 FBG应力敏感特性 |
2.1.3 FBG解调方法 |
2.1.4 FBG冲击及形变检测原理 |
2.2 复合材料冲击响应的相关理论 |
2.2.1 冲击的分类 |
2.2.2 低能量冲击损伤的过程 |
2.2.3 冲击接触响应的模型 |
2.3 冲击响应信号的特性分析 |
2.3.1 信号模型与参数选择 |
2.3.2 信号特征参数分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 基于FBG的机翼蒙皮低能量冲击监测仿真与实验研究 |
3.1 基于Abaqus的机翼蒙皮低能量冲击仿真研究 |
3.1.1 Abaqus有限元分析基础 |
3.1.2 基于Abaqus的机翼蒙皮低能量冲击仿真 |
3.1.3 仿真结果分析 |
3.1.4 仿真信号结果分析 |
3.2 基于FBG的机翼蒙皮低能量冲击实验研究 |
3.2.1 实验系统建立 |
3.2.2 测试信号分析 |
3.3 本章小结 |
第四章 基于FBG的冲击干扰下机翼蒙皮形状监测研究 |
4.1 冲击与形变信号的分离研究 |
4.1.1 经验模态分解(EMD)分析 |
4.1.2 基于EMD的冲击与形变信号分离处理研究 |
4.1.3 基于EMD的冲击与形变信号分离方法研究 |
4.2 冲击干扰下的形状监测研究 |
4.2.1 面形状重构研究 |
4.2.2 实验系统建立 |
4.2.3 冲击干扰下的面形状数据分析研究 |
4.3 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 工作总结 |
5.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
(6)特殊环境下光纤光栅传感技术与高速解调方法研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 光纤传感技术研究现状 |
1.2.1 光纤光栅高速解调方法研究现状 |
1.2.2 光纤光栅传感器封装技术研究现状 |
1.3 光纤光栅传感技术的应用 |
1.3.1 光纤光栅在生物医学领域的应用 |
1.3.2 光纤光栅在工程领域的应用 |
1.4 本文的主要内容和创新点 |
第2章 光纤光栅传感及解调基本理论 |
2.1 光纤光栅传感理论分析方法 |
2.2 啁啾光纤光栅传感理论分析方法 |
2.3 光纤光栅封装理论分析方法 |
2.4 光纤光栅高速解调理论 |
2.4.1 傅里叶频域锁模激光器扫频光纤光栅解调法 |
2.4.2 边缘检测滤波光纤光栅解调法 |
2.4.3 非平衡马赫-曾德干涉光纤光栅解调法 |
2.5 本章小结 |
第3章 基于光延时微波实时相位检测(OTTD-MPD)光纤光栅解调方法研究 |
3.1 基于OTTD-MPD的光纤光栅传感解调系统 |
3.2 基于OTTD-MPD的光纤光栅传感解调系统理论分析 |
3.3 基于OTTD-MPD的光纤光栅传感特性研究及噪声分析 |
3.4 基于OTTD-MPD的参考微波光子链路相位补偿方法研究 |
3.5 本章小结 |
第4章 用于特殊环境的光纤光栅封装设计方法研究 |
4.1 光纤光栅金属化封装方法和传感特性研究 |
4.1.1 基于化学镀Ni的光纤光栅金属化方法及传感特性研究 |
4.1.2 基于蒸发镀Ni-Cr的光纤光栅金属化方法及传感特性研究 |
4.1.3 化学镀和蒸发镀金属化光纤光栅传感性能分析 |
4.2 铝基底光纤光栅全金属无胶化抗啁啾封装方法及传感特性研究 |
4.2.1 基于铝基底的全金属光纤光栅封装方法研究 |
4.2.2 基于铝基底的全金属光纤光栅温度特性研究 |
4.2.3 铝基底光纤光栅封装温度液氮低温抗啁啾性能测试 |
4.3 本章小结 |
第5章 基于光纤光栅技术的特殊环境长度检测方法研究 |
5.1 盾构机刀具磨损检测技术以及方法概述 |
5.2 基于光纤光栅技术的盾构机刀具磨损检测系统研究 |
5.3 基于啁啾光纤光栅(CFBG)的盾构机刀具磨损传感研究 |
5.3.1 用于盾构机刀具磨损检测的CFBG封装方法 |
5.3.2 基于CFBG的盾构机刀具磨损传感系统算法实现 |
5.3.3 基于CFBG的盾构机刀具磨损标定实验 |
5.3.4 基于CFBG的盾构机刀具磨损检测实验 |
5.4 基于光纤光栅阵列(FBGA)的盾构机刀具磨损传感研究 |
5.4.1 用于盾构机刀具磨损检测的FBGA长度检测原理 |
5.4.2 用于盾构机刀具磨损检测的FBGA封装方法 |
5.4.3 基于FBGA的盾构机刀具磨损传感系统及算法实现 |
5.4.4 基于FBGA的盾构机刀具磨损检测实验 |
5.5 本章小结 |
第6章 基于光纤光栅技术的特殊环境弯曲检测方法研究 |
6.1 基于半剖应力管结构的光纤光栅微管弯曲测量方法研究 |
6.2 用于血管内OCT三维形貌恢复的FBG-OCT导管制备研究 |
6.2.1 用于血管内OCT三维形貌恢复的FBG组件制备流程 |
6.2.2 用于血管内OCT三维形貌恢复的FBG组件应变旋转实验 |
6.3 用于血管内OCT三维形貌恢复的FBG-OCT系统研究 |
6.4 用于血管内OCT三维形貌恢复的FBG-OCT导管系统标定 |
6.5 基于FBG-OCT导管的血管内OCT假体三维恢复研究 |
6.6 本章小结 |
第7章 总结与展望 |
7.1 论文工作总结 |
7.2 课题展望 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(7)掺镱光纤发光特性及激光器研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 镱离子发光特点 |
1.3 掺镱光纤结构 |
1.4 掺镱光纤激光器 |
1.5 掺镱光纤激光器发展面临的技术难题 |
1.6 本论文研究内容 |
2 掺镱光纤制备及其激光器设计理论基础 |
2.1 掺镱光纤的基质 |
2.2 掺镱光纤制备方法 |
2.3 掺镱光纤单模传输设计 |
2.4 掺镱光纤激光器理论 |
2.5 本章小结 |
3 掺镱光纤的材料制备及其发光增强实验 |
3.1 掺镱纳米多孔玻璃制备实验 |
3.2 掺镱纳米多孔玻璃发光增强实验 |
3.3 掺镱纳米多孔玻璃光纤制备 |
3.4 本章小结 |
4 大模场掺镱光纤数值仿真 |
4.1 掺镱光纤大模场结构 |
4.2 掺镱TC-PCF的耦合模方程求解 |
4.3 掺镱光纤TC-PCF的选模 |
4.4 TC-PCF的制备 |
4.5 本章小结 |
5 高重复频率掺镱光纤激光器的数值仿真 |
5.1 理论模型建立 |
5.2 理论与实验分析 |
5.3 1GHz重复频率的负色散基模锁模区域 |
5.4 1GHz重复频率的正色散基模锁模区域 |
5.5 5-20GHz重复频率的基模锁模区域稳定性 |
5.6 本章小结 |
6 掺镱光纤激光器及1200nm波长可调谐激光器 |
6.1 1090nm掺镱光纤激光器 |
6.2 1150nm拉曼光纤激光器 |
6.3 1200nm波长的掺钬光纤 |
6.4 1200nm波长可调谐实验 |
6.5 本章小结 |
7 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录1 攻读博士学位期间发表论文及申请专利目录 |
(8)基于Labview和光纤光栅的粉尘浓度测控系统研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 引言 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 粉尘浓度监测方法 |
1.3.1 取样法 |
1.3.2 非取样法 |
1.4 主要研究内容和技术路线 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
第二章 粉尘浓度监测基础理论分析 |
2.1 光纤光栅技术研究现状 |
2.1.1 光纤光栅的基础 |
2.1.2 光纤光栅的类型 |
2.1.3 光纤光栅的构成 |
2.1.4 光纤光栅传感技术的发展和应用 |
2.2 光纤光栅传感系统的基本组成 |
2.3 光纤光栅解调技术 |
2.3.1 可调谐光纤光栅滤波法 |
2.3.2 斜光纤光栅解调法 |
2.3.3 CCD分光计法 |
2.3.4 傅里叶变换谱法 |
2.3.5 高折射环形镜边缘滤波法 |
2.4 粉尘颗粒粒径概述 |
2.4.1 粉尘颗粒数学分布 |
2.4.2 粉尘颗粒的密度 |
2.4.3 粉尘颗粒的折射率 |
2.5 粉尘浓度测量原理 |
2.5.1 辐射传输方程 |
2.5.2 朗伯—比尔定律 |
2.6 本章小结 |
第三章 系统硬件设计 |
3.1 光纤光栅测量粉尘浓度实验原理 |
3.1.1 光纤光栅传感原理 |
3.1.2 粉尘浓度测量原理 |
3.2 硬件传感系统设计 |
3.2.1 光学部分装置 |
3.2.2 粉尘发生和检测部分 |
3.3 本章小结 |
第四章 系统软件设计 |
4.1 虚拟仪器 |
4.2 Labview简介 |
4.2.1 Labview应用程序 |
4.2.2 Labview项目创建 |
4.3 功能实现 |
4.3.1 上位机软件预期功能 |
4.3.2 上位机软件设计 |
4.4 本章小结 |
第五章 实验及结果分析 |
5.1 粉尘浓度测量实验 |
5.2 实验结果分析 |
5.2.1 同种类不同粒径粉尘实验 |
5.2.2 不同种类相同粒径粉尘浓度实验 |
5.2.3 测量结果误差分析 |
5.2.4 影响实验结果的因素分析 |
5.3 Labview监测系统实验 |
5.3.1 实验数据图像 |
5.3.2 程序框图 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表的论文情况 |
(9)基于强度比值算法的FBG高精度传感方法及应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景和意义 |
1.2 FBG传感器在高精度测量方面的发展概述 |
1.3 FBG传感器波分复用技术的发展概述 |
1.4 FBG解调方法的发展概述 |
1.5 课题的主要研究内容 |
第2章 基于强度比值算法的传感原理及仿真验证 |
2.1 基于强度比值算法的布拉格波长定位原理 |
2.2 FBG布拉格波长的温度调制原理 |
2.3 FBG布拉格波长的应变调制原理 |
2.4 基于强度比值算法的仿真验证 |
2.5 本章小结 |
第3章 基于强度比值算法的FBG传感系统设计及实验研究 |
3.1 传感解调系统的总体结构设计 |
3.2 传感解调系统采集软件设计 |
3.3 传感解调系统的数据处理软件设计 |
3.4 基于强度比值算法的FBG高精度传感的实验验证 |
3.5 本章小结 |
第4章 基于强度比值的传感方法在高精度测温中的应用研究 |
4.1 高精度温度传感的系统设计及实验研究 |
4.2 调制幅度对温度测量精度的影响研究 |
4.3 采样率对温度测量精度的影响研究 |
4.4 本章小结 |
第5章 基于强度比值的传感方法在波分复用系统中的应用研究 |
5.1 波分复用系统中传感解调系统的总体结构设计 |
5.2 波分复用系统中基于强度比值的FBG解调原理 |
5.3 波分复用系统中各个传感器之间调制相位匹配的实验研究 |
5.4 波分复用系统中最小信道间隔实验研究 |
5.5 波分复用系统中传感器独立性实验研究 |
5.6 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
发表论文和科研情况说明 |
致谢 |
(10)基于光纤布拉格光栅的纳米三坐标接触式测头(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 纳米测头研究现状 |
1.2.1 测头技术概述 |
1.2.2 纳米测头国外研究现状 |
1.2.3 纳米测头国内研究现状 |
1.3 研究目的和意义 |
1.4 研究主要内容与课题来源 |
1.5 小结 |
2 三维纳米测头的测量原理及FBG解调技术 |
2.1 三维纳米测头的测量机理 |
2.1.1 测头感测原理 |
2.1.2 光纤布拉格光栅传感原理 |
2.1.3 测头三维空间传感矢量模型 |
2.2 光纤布拉格光栅的解调方法 |
2.2.1 滤波法 |
2.2.2 干涉法 |
2.3 基于FBG传感器的三维纳米测头解调设计 |
2.3.1 时分复用传感系统的自匹配解调方案 |
2.3.2 时分复用传感系统的自匹配解调设计 |
2.4 小结 |
3 测头结构设计和弹性元件制备 |
3.1 触发测头设计的关键问题 |
3.2 测头系统结构 |
3.3 测头结构参数设计 |
3.3.1 弹性悬挂机构的线型设计 |
3.3.2 悬浮支架参数的设计 |
3.3.3 测杆参数的设计 |
3.3.4 传感器栅区参数的设计 |
3.4 测头静力学仿真与模态分析 |
3.4.1 测头静力学仿真 |
3.4.2 测头模态分析 |
3.5 弹性元件的制备 |
3.6 小结 |
4 测头系统性能测试与误差分析 |
4.1 实验系统设计 |
4.2 测头性能测试 |
4.2.1 灵敏度与分辨力测试 |
4.2.2 稳定性测试 |
4.2.3 重复性测试 |
4.2.4 测头预行程 |
4.2.5 测头测量力 |
4.3 测头系统误差分析 |
4.4 小结 |
5 振动测头设计与验证 |
5.1 探针与测量面间表面作用力 |
5.2 表面作用力对振动参数的影响 |
5.2.1 动态谐振测头的提出与动力学建模 |
5.2.2 表面作用力对振幅影响 |
5.2.3 表面作用力对振动速度和频率影响 |
5.3 振动测头结构仿真设计 |
5.4 振动测头性能测试 |
5.4.1 振动测头灵敏度与分辨率测试 |
5.4.2 振动测头重复性测试 |
5.4.3 振动测头测量力 |
5.5 小结 |
6 总结与展望 |
6.1 主要工作及成果总结 |
6.2 论文的创新点 |
6.3 研究工作展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间的学术活动及成果情况 |
四、Experimental Study on Friction in Ferrules during Compression Tuning of Fiber Bragg Grating(论文参考文献)
- [1]基于大调制深度光子器件的超快光学特性研究[D]. 刘茜美. 北京邮电大学, 2021(01)
- [2]基于光纤光栅的压力和快速响应温度传感器系统设计[D]. 韦少朋. 燕山大学, 2020(01)
- [3]光纤布拉格光栅滑觉传感特性研究[D]. 王飞文. 南昌大学, 2020(01)
- [4]双波长激光啁啾脉冲放大器泵浦的红外差频光源研究[D]. 苏鑫杨. 北京交通大学, 2020(03)
- [5]基于FBG的变形机翼冲击损伤及形状监测研究[D]. 徐成志. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [6]特殊环境下光纤光栅传感技术与高速解调方法研究[D]. 王进. 天津大学, 2019
- [7]掺镱光纤发光特性及激光器研究[D]. 马云秀. 华中科技大学, 2019(01)
- [8]基于Labview和光纤光栅的粉尘浓度测控系统研究[D]. 安盼. 武汉理工大学, 2019(07)
- [9]基于强度比值算法的FBG高精度传感方法及应用研究[D]. 孙芳. 天津大学, 2018(06)
- [10]基于光纤布拉格光栅的纳米三坐标接触式测头[D]. 陈丽娟. 合肥工业大学, 2018