顾宏灿
- 作品数：15 被引量：34H指数：3
- 供职机构：海军工程大学更多>>
- 发文基金：湖北省自然科学基金中国人民解放军总装备部预研基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：电子电信自动化与计算机技术理学交通运输工程更多>>
- 采用双方波信号和B-样条小波解调弱反射光纤布拉格光栅被引量：9
- 2020年
- 提出了一种采用双方波信号和B-样条小波解调弱反射光纤布拉格光栅(WFBG)的方法,并进行了实验验证.单个方波周期设置为相邻WFBG间光纤中激光往返传输的时间,对单个方波进行猝发操作形成双方波,则前WFBG反射的后方波与后WFBG反射的前方波重叠干涉.采用B-样条小波变换降低干涉信号的噪声,利用Hilbert变换对干涉信号进行π/2相移,对原干涉信号和相移后干涉信号比值进行反正切运算,得到干涉信号的相位信息.将间隔为50m的5-WFBG阵列置于木地板上,分别接收不同振幅和频率的正弦声波,采用上述方法解调的干涉相位信号能较好地反映声波信息.该解调方法解调光路简单,数据处理简单.
- 丁朋黄俊斌顾宏灿汪云云刘文唐劲松
- 关键词：光纤布拉格光栅信号解调小波变换B-样条
- 基于3×3耦合器的信号幅值系数调整研究被引量：4
- 2021年
- 为充分发挥3×3耦合器物理优势,使其更广泛地应用于相关领域,总结了现有基于3×3耦合器的系数调整算法,详细分析了不同调整方式的原理,实验验证了不同幅值系数调整方式的解调过程并将其解调效果进行对比,实验发现在相同条件下两种方式的解调效果相差甚微,但其解调复杂程度、受外界因素干扰影响能力以及适用平台存在一定差异,并总结了不同方案的优缺点以及适用领域。
- 汪云云黄俊斌顾宏灿
- 关键词：3×3耦合器信号解调
- 转子运动条件下光纤光栅的扫描光谱特性及测温误差研究
- 2024年
- 针对基于空间耦合传输方法的电机转子温度监测系统,采用光纤光栅的传输矩阵理论和自聚集透镜的耦合传输理论,建立了转子运动条件下光纤光栅(fiber Bragg grating,FBG)的扫描光谱模型,首先研究了扫描光谱的畸变规律及各算法的寻峰效果,结果表明:转子的涡动导致FBG扫描光谱的反射峰发生偏移,3 dB带宽减小,随着耦合损耗与原始反射峰之间的相位差发生变化,中心波长的最大扫描误差以类似正弦函数的规律发生变化,新反射峰位置由耦合损耗变化速率、FBG原始反射率及其变化速率之间的限定关系决定。协调解调仪扫描速率与转子涡动频率之间的数值关系是减轻光谱畸变的主要方法;此外,相比于半峰法和多种拟合型算法,质心法通过提取畸变光谱的重心也明显地减小了中心波长的扫描误差。然后,通过理论和试验研究了转子涡动频率与解调仪扫描频率对系统测温误差产生的影响,结果表明:随着耦合损耗周期与光谱扫描时间之比(q值)的增加,系统的最大测温误差先剧烈地减小、然后缓慢减小至稳定,令q>10是确保系统的测温误差及其波动较小的最低条件;对于转速小于200 000 r/min的转子(涡动频率小于1 667 Hz),当转子径向振动的幅值小于200μm、轴心轨迹的轴比小于3、轴心线偏转的角度小于0.1°时,采用扫描频率大于760 Hz的解调仪和质心寻峰法可以保证涡动引起的测温误差小于0.3℃,为转子测温系统的实际应用及测温误差的预估提供了依据。
- 陈思彤黄俊斌刘文李哲宇顾宏灿姚高飞
- 分布反馈光纤激光传感阵列结构优化被引量：3
- 2022年
- 为解决分布反馈光纤激光传感阵列功率一致性的问题,建立了分布反馈光纤激光波分复用阵列输出功率预测模型,采用差值寻优法对激光器进行排序,并通过在阵列尾部增加980 nm反射镜进一步提高了阵列的功率均衡水平,实现了阵列结构优化。实验结果表明,优化后的阵列功率波动水平明显改善,有效地解决了阵列末端信号解调效果差的问题,扩大了阵列实际复用容量,提高了组阵效率。上述方法对大规模分布反馈光纤激光器传感器阵列的结构设计具有借鉴价值。
- 徐丹黄俊斌吴俊刘文顾宏灿
- 关键词：光纤激光器结构优化功率均衡
- 弱反射光纤光栅水听器水声探测机理研究被引量：6
- 2018年
- 基于弱反射光纤光栅的发展应用,提出了一种新型光纤光栅水听器系统,对其水声探测机理进行了研究,并建立了水声传感模型,推导了在不同应力模型下的水听器声压灵敏度公式,并进行了仿真分析,为在实际应用中提高水听器声压灵敏度提供了理论支撑。
- 张英东黄俊斌顾宏灿刘文徐倩楠庞彦东宋文章
- 关键词：光纤水听器声压灵敏度
- 鱼雷激光引信发射与接收光学系统设计被引量：1
- 2018年
- 选用大功率532nm固体激光器作为光源,综合大视场激光探测系统的现有方案,基于分区方案的选择,设计鱼雷激光引信发射和接收光学系统。利用ZEMAX软件进行设计优化最终结果为,发射光学系统采用凹柱面镜,激光光束经发射光学系统整形为视场角55°×1°的线状光束;接收光学系统采用透射式光学系统,在55°视场处得到像高为0.465mm、像面半径为0.712mm的光斑,此光斑可以被Si-APD探测器准确接收。
- 朱志巍顾宏灿王鹏
- 关键词：激光引信光学设计ZEMAX
- 电机转子用光纤光栅温度传感器标校方法被引量：1
- 2023年
- 针对电机转子温度实时在线监测的需求,采用不锈钢管封装聚酰亚胺涂覆的光纤光栅制作成转子温度传感器阵列。首先,研究了采样时间对传感器温度标定误差的影响,综合中心波长平均值的波动性和数据处理量,选择了用于标定的最优采样时间和中心波长平均值;然后,在30~180℃范围内开展了传感器的标定和测温精度试验。结果表明:各传感器的测温精度在±0.5~±1℃左右,温度分辨率为0.1℃,能够满足电机转子的温度预警要求;随着温度的升高,温度灵敏度从10 pm/℃增加到13 pm/℃,与理论计算值较为接近。
- 陈思彤黄俊斌顾宏灿姚高飞宋文章
- 关键词：光纤光栅传感器标校方法温度特性转子温度
- 电机转子温度监测方法研究现状及展望被引量：2
- 2024年
- 随着高速电机的发展,转子的温度已成为电机设计和健康监测的重要指标,舰船电机的强电磁工作环境、狭小的气隙、较大的旋转离心力是转子温度监测面临的难题。文中针对电机转子温度的监测方法,主要包括电阻法、红外测温法、电子类传感器测温法、半导体温敏元件法和光纤光栅测温法,阐述了各方法的原理和特点,介绍了转子温度在线监测领域的研究现状和取得的主要成果,重点聚焦光纤布拉格光栅的应用和研究进展,分析总结了各方法的适用性和存在的主要问题,并展望了未来的技术路线和发展方向。
- 陈思彤黄俊斌顾宏灿徐丹
- 基于相位掩模板的常规光纤制备弱反射光栅被引量：2
- 2022年
- 为了探索采用常规单模光纤制备弱反射光纤光栅的可行性,以降低材料成本和传输损耗,基于相位掩模板法,在常规单模光纤上刻制弱反射光纤布喇格光栅(WFBG),并进行了实验验证。建立相位掩模板刻栅系统光场统一方程,分析光场分布对光纤布喇格光栅(FBG)中心波长和反射率的影响;采用传输矩阵法分析相位掩模板长度、平均折射率变化对FBG反射率和3dB带宽的影响,为WFBG刻制提供理论依据。采用248nm紫外准分子激光器在常规单模光纤上刻制WFBG,分析相位掩模板长度、曝光能量、曝光频率,曝光次数对WFBG中心波长、反射率和3dB带宽的影响,制备出反射率和3dB带宽分别约为0.0016,0.10nm和0.00006,0.34nm两种窄宽的WFBG。结果表明,基于相位掩模板法由紫外准分子激光对常规单模光纤多脉冲曝光,能够稳定刻制WFBG。该研究对WFBG制备的材料选型提供了参考。
- 顾宏灿姚高飞黄俊斌丁朋
- 关键词：光纤光学相位掩模板
- 基于空间耦合传输方法的FBG传感器转子涡动测温误差及其影响因素研究
- 2024年
- 针对电机转子涡动对光纤光栅温度监测系统精度产生的影响,采用光纤光栅(FBG)的传输矩阵理论和自聚集透镜的耦合损耗理论,建立了涡动条件下FBG扫描光谱模型,结合相关试验,研究了扫描光谱的畸变规律及系统测温误差的影响因素。结果表明:涡动导致扫描光谱反射峰发生偏移、3 dB带宽减小,通过协调涡动频率和解调仪扫描频率,使准直器间耦合损耗周期达到FBG光谱扫描时间的10倍以上(q>10)是保证较低测温误差的关键;同时,质心法对剧烈涡动条件下扫描光谱的寻峰效果明显优于高斯曲线拟合法。随着转子端面处的径向位移幅值或轴线偏角幅值的增大,系统的测温误差先缓慢地增大、后剧烈地增大;随着椭圆形轴心运动轨迹轴比的增大,测温误差先剧烈地增大、后缓慢地增大至稳定。当转子径向位移幅值小于200μm、轴线偏角幅值小于0.167°时,在轴比等于3、q值等于10条件下,15次采样试验反映出质心法和高斯曲线拟合法分别令系统的测温误差从2.9℃降低至0.6℃和1.1℃,为监测系统的应用与测温精度的预估提供了依据。
- 陈思彤黄俊斌顾宏灿姚高飞徐丹李哲宇
- 关键词：测温误差
