国家自然科学基金(60727004)
- 作品数：35 被引量：229H指数：11
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- 相关机构：西安石油大学西北大学西北工业大学更多>>
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- 相关领域：电子电信自动化与计算机技术天文地球石油与天然气工程更多>>
- 一种实用的光纤光栅液位传感器被引量：11
- 2009年
- 设计了一种波纹管为衬底的光纤光栅(FBG)液位传感头,提出用参考光栅补偿温度变化对FBG测量压力影响的方法。在3～30 cm的液位范围内,测试了传感器的特性,给出温度补偿后液位引起波长漂移的实验曲线。结果表明,传感器液位灵敏度为-0.0553 nm/cm。传感头采用Ni基合金作为机敏封装元件,具有抗腐蚀、耐疲劳的优点,适用于储油罐等恶劣环境下使用。
- 王宏亮王琳贾振安吴海峰雍振
- 关键词：光纤传感液位
- 基于分布式光纤布里渊散射的油气管道应力监测研究被引量：18
- 2012年
- 为了进一步提高油气管道的监测,提出了一种基于分布式光纤布里渊(Brillouin)散射的油气管道的应力监测方法,并对模拟性油气管道进行了实验研究。通过分析应变与布里渊频移之间的关系,研究了管道的形变,并且对如何布置光纤进行了研究。实验结果表明,布里渊散射光纤传感技术能够准确监测并识别管道的应力变化。在长为200m光纤中,应变分辨率达2με,空间定位分辨率达到0.5m。
- 贾振安王虎乔学光尉婷张嘉庆
- 关键词：油气管道应力监测
- 基于温度变化的涂覆型熔锥光纤传输特性被引量：8
- 2012年
- 基于光在熔锥光纤中传输的基本原理,分析了在外界温度不断变化的情况下涂覆折射率匹配液的熔锥光纤传输损耗特性。利用计算机仿真与实验得到了这种器件的传输损耗特性曲线,计算机仿真结果和实验结果的一致性很好地说明了熔锥光纤传输特性随温度变化的关系。随着外界环境温度的升高,折射率匹配液的折射率降低,熔锥光纤所携带的光功率占总光功率的比值增加,导致传输损耗减小。同时利用这种传输特性得到了一种温度可调的短通滤波器件,在一定温度下,这种滤波器对长波的滤波大于35dB,其滤波截止波长随温度升高而向长波方向漂移,温度系数是40nm/℃。
- 傅海威许士超乔学光刘颖刚周红雒明世邱淑伟
- 关键词：光纤光学熔锥光纤温度传输特性
- 微纳光纤布拉格光栅折射率传感特性研究被引量：15
- 2013年
- 利用光纤布拉格光栅方程和光纤基模有效折射率随纤芯半径和环境折射率的函数关系,建立了微纳光纤布拉格光栅(MNFBG)反射波长随环境折射率变化的数学模型,给出了波长灵敏度函数,并指出MNFBG反射波长的变化规律决定于有效折射率随纤芯半径和环境折射率变化的关系.详细探究了有效折射率及其灵敏度的变化规律,结果表明:有效折射率随纤芯半径和环境折射率的减小而非线性减小,其对环境折射率变化的灵敏度随环境折射率的增大而非线性增加,而且随纤芯半径减小,有效折射率的灵敏度、线性度以及线性响应范围均呈递增规律.通过对纤芯半径为0.5μm的MNFBG在1.20—1.30和1.33—1.43环境折射率范围内的波长响应关系拟合,分别获得了477.33nm/RIU和856.30nm/RIU的波长灵敏度以及99.58%和99.7%的高线性度,论证了分析结论以及折射率区间划分测量方案的正确性,为MNFBG折射率传感器的设计、优化以及应用提供了参考依据.
- 刘颖刚车伏龙贾振安傅海威王宏亮邵敏
- 关键词：光纤布拉格光栅折射率传感数值模拟
- 光纤布拉格光栅折射率传感研究进展被引量：2
- 2015年
- 在介绍短周期光纤光栅(FBG)和微纳光纤布拉格光栅(MNFBG)折射率传感原理的基础上,围绕如何提高FBG折射率传感灵敏度,详细论述了腐蚀法和抛磨法两种折射率传感技术方案的研究进展,对比分析了两种方案的优缺点。同时综述了微纳光纤和微纳光纤光栅应用于折射率传感的研究现状,指出了目前研究所面临的技术难题与解决方案,展望了FBG折射率传感技术的发展趋势,可为进一步开展基于光纤光栅器件的折射率传感研究提供参考。
- 刘颖刚车伏龙傅海威赵娜邵敏
- 关键词：光纤光栅折射率灵敏度
- 基于F-P腔的压电陶瓷直线驱动研究被引量：1
- 2013年
- 提出一种新的直线驱动压电陶瓷的方法。通过压电陶瓷对可调谐法布里-珀罗(F-P)腔进行驱动,从而改变F-P腔的透射光波长,使用光栅阵列对透射光波长进行定位,找出压电陶瓷的电压-位移特性曲线,并对此曲线取反函数作为新的驱动电压曲线,使压电陶瓷能得到直线驱动。最后使用了F-P腔对这种方法驱动的压电陶瓷运动曲线进行了测试,结果表明,使用这种驱动方法的压电陶瓷运动曲线与曲线起点到终点的直线方差的积分为393.78,而使用三角波电压驱动的压电陶瓷运动曲线与曲线起点到终点的直线方差的积分为44 554.65,可见这种方法使线性程度得到提高。
- 傅海威平凯乔学光刘颖刚
- 关键词：压电陶瓷F-P腔直线驱动器
- 双光栅π相位差温度不敏感加速度传感技术研究被引量：13
- 2011年
- 提出了一种基于π相位温度不敏感的双光纤布拉格光栅加速度传感技术,并设计了双光栅加速度传感器,对该传感器的温度特性和加速度对中心波长的响应进行了研究。给出了该传感器的结构及封装方法。从理论上分析了基于π相位温度不敏感的双光纤布拉格光栅加速度传感原理,分析了温度和加速度对波长的响应关系,推导了该光栅加速度传感器的响应灵敏度的解析表达式。通过实验分析双光栅的加速度响应和平坦区。实验结果表明,在温度比较宽的范围内,可实现温度不敏感加速度的准确测量,加速度响应灵敏度为15.52 pm/(m.s-2),实验值与理论值的相对误差为3.06%,加速度与波长具有较好的线性关系,线性度为99.8%,在小于共振频率的低频段具有较好的平坦区。表明该双光纤布拉格光栅加速度传感器具有温度不敏感特性,能实现低频加速度的准确测量。
- 刘钦朋乔学光赵建林贾振安傅海威
- 关键词：光纤光学光纤布拉格光栅加速度测量温度不敏感
- 基于弹性管的光纤布拉格光栅加速度传感研究被引量：5
- 2012年
- 为实现光纤光栅加速度测量,提出了一种基于弹性管的两点式封装光纤布拉格光栅(FBG)加速度传感器。首先理论分析了其传感原理,并建立了其响应灵敏度的解析表达式,通过引入加速度理想灵敏度的概念,讨论了此类型加速度灵敏度的频率响应;其次,基于该模型设计了FBG加速度计,实验研究了加速度的幅频响应特性、谐振频率和加速度的线性响应。结果表明:在小于共振频率的低频段具有较好的平坦区,加速度与波长具有较好的线性关系,线性度为99.8%,加速度响应灵敏度为63.0pm/G。实验值与理论值的相对误差为0.98%,实验与理论吻合的较好。
- 刘钦朋乔学光赵建林贾振安傅海威高宏
- 关键词：光纤光学光纤布拉格光栅
- 光纤传感技术在气体检测方面的应用被引量：9
- 2009年
- 介绍了气体传感器的主要特性与光纤传感技术在气体检测方面的应用,比较了几种光纤气体传感器的优缺点,设计了一种基于光谱吸收原理的新型开放式气体传感器,展望了光纤气体传感器的发展方向和广阔前景。
- 贾振安王佳乔学光葛朋
- 关键词：气体检测光纤传感技术光纤气体传感器
- 瑞利后向散射信号硬件解调电路设计
- 2010年
- 光时域反射仪(OTDR)在光纤系统的测试中具有十分重要的作用,如何提高其分辨率和动态范围已经成为研究的一个难点[1-3].为了使设计的解调系统达到对测量精度和动态范围的要求,采用Xilinx xc3s400和USB单片机为主要的核心器件,分别完成对A/D的采样、通信等功能,A/D采用12位150 Mbps高速采样芯片完成对被测量的量化;通信方面以USB通信方式,以实现采集数据与PC机之间的数据传输.数据传输率达到30 M以上.在PC机开发可视化图形界面完成数据的处理和结果的显示.
- 刘静乔学光尉婷高宏冯宏飞
- 关键词：光纤解调
