柚子型微结构光纤Bragg光栅温度和应变传感特性研究

通过对柚子型微结构光纤Bragg光栅的多个反射峰的温度和应变传感特性进行的理论和实验 研究，得出柚子型微结构光纤Bragg光栅的反射波长与温度呈二次关系，且理论和实验二者 吻合较好; 同时发现每个反射峰的温度灵敏度不同.理论分析柚子型微结构光纤Bragg光栅的 反射波长与应变呈线性关系，实验得到了该种Bragg光栅的反射波长与应变的线性关系，实 验结果与理论分析相吻合.由于微结构光纤光栅反射谱中多个峰对温度和应变等物理量敏感 度不一致，这种Bragg光栅更适合应用到多参量传感领域. 关键词： 微结构光纤 光纤Bragg光栅 温度传感 应变传感     

镀镍光纤Bragg光栅温度传感特性实验研究

在光纤智能金属结构材料中,为了保护光纤Bragg光栅并使得传感器与基体金属有很好的结合性,在光纤Bragg光栅表面化学镀镍,并实验研究了化学镀镍前后的光纤Bragg光栅的温度传感特性.实验表明：镀镍后的光纤光栅的Bragg波长随温度变化呈现出良好的线性和重复性,Bragg光栅温度灵敏度变大.     

倾斜Bragg光纤光栅反射谱特性理论和实验研究

光纤Bragg光栅在通信和传感领域有着广泛的应用。根据倾斜光纤Bragg光栅的结构特点，利用耦合模原理，运用传输矩阵法，模拟分析了倾斜角度对光纤Bragg光栅反射特性的影响，并用实验对模拟结果进行了验证。实验和模拟结果表明：随着倾斜角的增大，中心反射波长向长波方向移动，反射带宽变窄，反射率减小。这个结论对倾斜Bragg光纤光栅的生产和应用有一定的指导作用。     

一种基于外差探测的光纤Bragg光栅温度传感器

提出了一种基于光纤Bragg光栅的温度传感器，阐述了光纤Bragg光栅的温度传感机理，用2个相同的光纤Bragg光栅构成折叠式Mach Zehnder(M Z)干涉仪，其中一个光栅作为参考臂，另一个作为传感臂：采用外差探测技术来测量外界的温度物理量。当温度发生变化，Bragg光栅的波长也随之改变。外差探测用来探测传感臂和参考臂由于温度变化引起的输出信号的频率差异。对其动态测量范围和灵敏度也进行了分析。     

基于封装光纤Bragg光栅传感器的混凝土应变监测试验研究

研究了光纤Bragg光栅封装工艺,提出并实现了两种封装光纤Bragg光栅传感器:工字型钢管封装光纤Bragg光栅应变传感器及钢管封装光纤Bragg温度传感器。研究了传感器的埋设工艺,采用金属丝固定法、钢管抽出法两种方法进行了埋设。将它们埋入到钢筋混凝土梁中,实现对混凝土的拉、压应变及温度的测量。结果显示,在试验梁弹性阶段,可以较为准确的监测混凝土应变。     

煤矿巷道采空区煤自燃导致的温度变化在线监测研究

采空区煤自燃在矿井火灾中约占70%,50%以上国有煤矿矿井存在煤层自燃发火危险,因此对采空区温度进行在线监测十分重要。一种把煤矿巷道温度变化转变成光纤Bragg光栅波长移位的温度传感器被应用于煤矿巷道的温度检测。根据朱仙庄煤矿巷道煤层分布及煤粉扩散的特点,在煤矿巷道顶部沿巷道方向每隔2m进行分布式安装本安型光纤Bragg光栅温度传感器,实现了对采空区温度实时监测。     

分体插接式光纤光栅应变片设计与实现

提出一种适合作为二次变换元件使用的通用型应变传感预制结构——光纤光栅应变片.它以裸Bragg光栅为研究对象,采用分体式设计方法把敏感光栅与连接光纤分别封装于独立的基体中,并通过两个基体相互之间的插入实现了Bragg光栅与测量光路的机械连接.理论分析和实验研究表明:光纤光栅应变片具有与Bragg光栅相同的反射谱,其测量线性度好,灵敏度高,温度误差则随被测试件性质不同而变化,当试件材料与基底材料一致时,温度误差可以忽略.     

一种新颖封装的耐高温光纤Bragg光栅温度传感器

分析了光纤Bragg光栅的传感原理,将光纤光栅置于细钢管通过一种耐高温胶粘结细钢管两端使光纤光栅在高温下不脱落,并通过细钢管上的中间螺纹给光纤光栅施加预应力,使光纤光栅在温度变化过程中一直保持张紧状态,保证传感器有很好的重复性和良好的线性.实验结果表明:该FBG光纤光栅温度传感器灵敏度为0.0252 nm/℃,有良好的重复性和线性,温度测量范围达200℃以上,可应用在高温环境测量温度的变化.     

光纤光栅传感技术在成桥检测中的应用研究

在分析的基础上,通过等强度梁试验具体验证了光纤Bragg光栅波长变化与应变的关系,研究了光纤Bragg光栅传感器的布设工艺,并在某大桥的成桥检测过程中成功地布设了36个光纤Bragg光栅应变传感器与5个温度传感器,布设的传感器在成桥检测过程中监测结构层状态。监测结果表明：埋入的光纤Bragg光栅传感器具有很好的传感性能,可以很方便地监测桥梁结构,为桥梁结构的健康诊断提供可靠的依据。     

小直径光纤光栅的研制及传感交叉敏感研究

研究了小直径光纤光栅的研制以及传感中的温度应变交叉敏感问题.首先根据耦合模理论,分析了小直径光纤Bragg光栅光谱特性,确定了包覆层为80 μm的单模光纤加工成中心波长为1 528 nm的Bragg光栅的栅长及周期,并研究了小直径光纤光栅与解设备之间的连接方式.其次利用等强度梁的变形特点,结合矩阵法,提出基于等强度悬臂梁双Bragg光纤光栅矩阵算法,对小直径光纤Bragg光栅的交叉敏感问题进行研究.温度和应变的实验辨别误差分别为5%和6%.实验结果表明,该方法可以分离温度和应变对光纤Bragg光栅传感的影响.采用该方法去除交叉影响,K矩阵始终存在逆矩阵,因此对所采用的光栅无特殊要求,从而扩大了光纤光栅选用范围,并将温度和应变识别出来.     

关于透明光阴極的反射

强度为I_0的一束光射到一个光阴极上,只有光强度(1-γ)I_0起了产生光电效应,而入射光强度的其余部分γI_0则被反射,以是而不起作用。 蒸发喷塗在玻璃面上的一个光阴极,它的灵敏度(即每单位光强度所产生的光电流)依存于光阴极本身对于光强度(1-γ)I_O的量子效率(即光电子数与被吸收的光量子数之比),同时也依存于阴极和玻璃面的反射系数。如何增强量子效率的问题在文献[1]中已有广泛的讨论。在这篇论文里,我们将从实验的角度来研究关系于光阴极     

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Formulae for the nuclear pairing-rotational (p.r.) and pairing-vibrational (p.v.) spectra are obtained using the PNC (particle-number-conserving) method. The quentum numbers characterizing the p.r. band, the braching ratios and the selection rule for two-particle transfer reactions are given. It is shown that the pairing-rotational scheme holds even for those nuclei near closed-shell, provided that the major-shell is not crossed. The anharmonic p.v. spectrum is shown to be equivalent to two sets of p.r. bands. The physical meaning of the parameters occuring in the p.r. and p.v. spectra is discussed.     

微波电子回旋共振等离子体增强化学气相沉积法沉积氟化非晶碳薄膜的研究

使用三氟甲烷和苯的混合气体,利用微波电子回旋共振等离子体增强化学气相沉积法制备了F/C比在0.11—0.62之间的α-C∶F薄膜.研究了微波功率对薄膜沉积和结构的影响,发现微波功率的升高提高了薄膜的沉积速率,降低了薄膜的F/C比,也降低了薄膜中CF和CF₃基团的密度,而使CF₂基团的密度保持不变.在高微波功率下可以获得主要由CF₂基团和C=C结构组成的α-C∶F薄膜.薄膜的介电频率关系(1×10³—1×10⁶Hz)和损耗频率关系(1×10²—1×10⁵Hz)均呈指数规律减小,是缺陷中心间简单隧穿引起的跳跃导电所致.α-C∶F薄膜的介电极化主要来源于电子极化 关键词： 氟化非晶碳薄膜 ECR等离子体沉积 键结构 介电性质     

直观显示摩擦力实验的改进

对文献^[1]中用弹簧秤直观显示摩擦力的实验进行了改进，成功地解决了原实验在滑动摩擦力的测量过程中不易读数的问题。     

超声对水的过冷现象影响研究

水的过冷受到诸多因素的影响。本文对800 kHz超声波作用下的水的过冷度进行了实验研究,发现超声波能够大幅度降低水的过冷度。超声的这种作用与由空化导致的压力波动有关。     

基于Matlab编程对最速降线问题的研究

利用Matlab编程对"最速降线"问题进行研究,得出了质点在重力场中沿起点、终点相同的不同轨道曲线运动的一些结论,通过关系曲线非常直观地表示出质点沿不同轨道运动的关系.     

锑钾铯光电阴极的理论与实验研究

提出了P型K₂CsSb+本征Cs₃Sb的结构模型。对制备Sb-K-Cs光电阴极的工艺进行了研究。获得了190μA/lm的积分灵敏度,其长波阈达到8600Å。     

关于物理实验在计算机上的实现

本文在工科物理实验中,用计算机动画来研究弹簧振子的无阻尼振动、阻尼振动及受迫振动。不仅可达到实际实验难以实现的效果,更加重要的是有助于对学生的科学素质培养     

超薄层AlGaAs样品的光调制反射谱研究

用调制光谱的方法对分子束外延（MBE）生长在GaAs（100）衬底上的一组超薄层本征型Al_xGa_1-xAs层进行了原位的研究．对厚度在35nm以下的一组样品观察到了若干个跃迁峰，而对厚度在100nm的样品只观察到了一个跃迁峰．观察到的各峰随厚度的改变而变化．用台阶势模型很好地解释了实验结果 关键词：     

基于麦克斯韦方程的矿山岩爆现象研究

基于麦克斯韦方程，本文对岩爆过程中产生的电磁辐射在煤层、岩石中的传播规律进行了理论计算．分析与研究结果显示：一方面，岩爆过程中产生的电磁辐射信号符合麦克斯韦方程；另一方面，数值模拟破裂过程电磁辐射在煤层、岩石中的传播时可将电磁辐射产生源理想化为水平电偶极子和水平磁偶极子的叠加；并得出了电磁辐射源产生的场在煤层、岩石中空间分布的解析计算式．麦克斯韦方程的应用对于岩爆等动力灾害预测的电磁辐射监测仪的研制和定向定位监测具有重要的理论和实际意义．