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1.
耐高压光纤Bragg光栅压力传感技术研究   总被引:24,自引:10,他引:14       下载免费PDF全文
分析了聚合物封装光纤光栅的压力响应特性,通过采用特殊聚合物材料将光纤光栅封装于金属套管中,并通过在金属套管预涂覆一层软弹性材料,以消除封装过程中由于聚合物固化收缩以及聚合物与套管壁粘接与摩擦产生的光纤光栅啁啾化,改善了光纤光栅压力响应特性.封装后的光纤光栅压力响应灵敏度为0.036 nm/MP,具有良好的线性,压力测量范围可达40 MP以上.  相似文献
2.
一种新颖的温度补偿光纤光栅应力传感测量技术   总被引:14,自引:2,他引:12  
分析了光纤Bragg光栅的应变响应原理,通过实验观察光纤光栅粘贴在厚度不均的悬臂梁上产生的双峰响应,证明悬臂梁结构的不均匀会使整个光纤光栅受到不同的应力而产生两个反射峰,并且两个反射峰之间的距离随着应力的增加呈线性变化。实验中,当载荷为200g时,两个反射峰之间距离达到0.16nm,而温度变化不会引起两个反射峰之间的变化。利用这种结构的封装,可以克服光纤光栅对温度和应力交叉敏感的问题,消除温度变化引起的应力测量误差,实现一个光纤光栅对应力单参量的测量。  相似文献
3.
基于光纤Bragg光栅反射波带宽展宽的压力传感研究   总被引:12,自引:9,他引:3       下载免费PDF全文
报道了一种新颖的光纤Bragg光栅压力传感装置,提出并实现了利用光纤Bragg光栅反射波带宽展宽实现压力传感的新方法.利用压力作用下双孔悬臂梁非均匀应变带动光栅使Bragg反射波漂移的同时带宽展宽,实现压力传感.在0~23.5 N的测量范围内,基于光谱分析仪0.05 nm的光谱分辨率,压力分辨率为0.54 N,带宽最大展宽量2.14 nm,压力响应曲线具有良好的线性.多次测量表明:展宽波型稳定,重复性好.  相似文献
4.
单光纤光栅波谱展宽温度压力同时区分测量   总被引:10,自引:4,他引:6  
郭团  乔学光  贾振安  孙安  陈长勇 《光学学报》2004,24(10):401-1405
报道了利用单光纤布拉格光栅反射波带宽展宽技术实现温度与压力同时区分测量的新方案。通过聚合物材料将光栅粘接于双孔悬臂梁非均匀应变区 ,在压力作用下悬臂梁带动光栅发生非均匀应变 ,使布拉格反射波波长漂移的同时带宽展宽 ,而温度变化仅引起反射波波长漂移。在 2 0~ 10 0℃和 0~ 7.8N的温度和压力测量范围内 ,温度测量精度± 1.1℃ ,压力测量精度± 0 .18N ,布拉格反射波中心波长漂移量和带宽展宽量随温度和压力的变化呈良好的线性关系 ,线性度均高于 99.6 %。多次测量表明 ,此方案的展宽波形稳定 ,重复性好。  相似文献
5.
大范围光纤布拉格光栅温度传感器增敏实验研究   总被引:10,自引:0,他引:10  
孙安  乔学光  贾振安  郭团  陈长勇 《光学学报》2004,24(11):491-1493
简要分析了光纤布拉格光栅的温度响应及增敏原理,采用特殊耐高温有机聚合物对光纤光栅进行温度增敏封装,并通过改进光纤光栅的聚合物封装固化工艺,使用某种有机硅导热胶减小有机聚合物与套管材料的粘合度,消除了封装过程中由于聚合物材料不均匀收缩引起的光纤光栅反射谱啁啾化,实现20~180℃范围内光纤光栅传感器对温度高灵敏度测量。实验结果表明.聚合物封装光纤光栅传感器温度响应灵敏度在20~130℃为0.05nm/℃,在130~180℃达到了0.22nm/℃,并在两个区域保持较好的线性与重复性。此结构传感器封装工艺简单,易于实现,可用于高温恶劣环境下的温度单参量测量。  相似文献
6.
非晶微晶过渡区域硅薄膜的微区喇曼散射研究   总被引:9,自引:2,他引:7       下载免费PDF全文
通过改变氢气对硅烷气体的稀释程度,并保持其他的沉积参量不变,用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法成功地制备出处于非晶微晶相变过渡区域的硅薄膜样品.测量了样品的室温光电导和暗电导,样品的光电性能优越,在50mW·cm-2的白光照射下,光电导和暗电导的比值达到106.在室温下用微区喇曼谱研究了薄膜的微结构特性,用高斯函数对喇曼谱进行了拟合分析.结果表明,在我们的样品制备条件下,当H2和SiH4的流量比R较小时,样品表现出典型的非晶硅薄膜的结构特性;随流量比R的增大,薄膜表现出两相结构,其中的微晶成分随  相似文献
7.
光纤光栅温度应变智能传感原理及增敏技术研究   总被引:6,自引:0,他引:6  
郭团  乔学光  贾振安  孙安  陈长勇 《物理》2003,32(3):176-181
文章分析了光纤光栅对温度和应变传感的响应机理,对光纤光栅的纤芯材料选择、光纤光栅的写入方法及封装方法等方面进行了综合评述,在此基础上讨论了实现光纤光栅对温度和应变传感增敏的基本原理和方法,介绍了长周期光纤光栅与光纤布拉格(Bragg)光栅融合测量和如何选用对温度和应变灵敏的纤芯材料,研究了超短脉冲激光直接写入法和如何选用热膨胀系数和弹性模量不同的特种聚合材料对光纤光栅进行封装处理。  相似文献
8.
a—Si:O:H薄膜微结构及其高温退火行为研究   总被引:3,自引:1,他引:2       下载免费PDF全文
以微区Raman散射、X射线光电子能谱和红外吸收对等离子体增强化学气相沉积(PECVD)法制备的氢化非晶硅氧(a-Si:O:H)薄膜微结构及其退火行为进行了细致研究。结果表明a-Si:O:H薄膜具有明显的相分离结构,富Si相镶嵌于富O相之中,其中富Si相为非氢化四面体结构形式的非晶硅(a-Si),富O相为Si,O,H三种原子随机键合形成的SiOx:H(x≈1.35)。经1150℃高温退火,薄膜中的H全部释出;SiOx:H(x≈1.35)介质在析出部分Si原子的同时发生结构相变,形成稳定的SiO2和SiOx(x≈0.64);在析出的Si原子参与下,薄膜中a-Si颗粒固相晶化的成核和生长过程得以进行,形成纳米晶硅(nc-Si),研究发现此时的薄膜具有典型的壳层结构,在nc-Si颗粒表面和外围SiO2介质之间存在着纳米厚度的SiOx(x≈0.64)中间相。  相似文献
9.
对nc-Si/SiO2薄膜中纳米硅(nc-Si)、Er3+和非辐射复合缺陷三者间的关系作了研究.在514.5 nm光激发下,nc-Si/SiO2薄膜在750nm和1.54μm处存在较强的发光,前者与薄膜中的nc-Si有关,后者对应于Er3+从第一激发态4I13/2到基态4I15/2的辐射跃迁.随薄膜中Er3+含量的提高,1.54μm处的发光强度明显增强,750 nm处的发光强度却降低.H处理可以明显增强薄膜的发光强度,但是对不同退火温度样品,处理效果却有所不同.根据以上实验结果,可得如下结  相似文献
10.
掺铒纳米晶硅和掺铒非晶纳米硅薄膜的发光性质   总被引:2,自引:0,他引:2  
采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法制备含有纳米晶硅的SiO2(NCSO)和含有非晶纳米硅颗粒的氢化非晶氧化硅(a—SiOx:H)薄膜。采用离子注入和高温退火方法将稀土Er掺入含有纳米晶硅(ncSi)和非晶纳米硅(a—n—Si)颗粒的基体中。利用IFS/20HR傅里叶变换红外光谱仪和微区拉曼散射光谱仪研究含有纳米晶硅和非晶纳米硅颗粒的薄膜掺稀土前后的发光特性。结果表明来自Be-Si在800nm的发光强度比来自a—SiOx:H基体中非晶纳米硅的发光强度高近一个数量级,而来自a-SiOx:H在1.54μm的发光强度比NCSO高4倍。还研究了掺铒a-SiOx:H薄膜中Si颗粒和Er^3+的发光强度随退火温度的变化,结合掺铒纳米晶硅和非晶纳米硅薄膜发光强度随Er掺杂浓度变化和Raman散射等的测量结果,进一步明确指出a-Si颗粒在Er^3+的激发中可以起到和nc-Si同样的作用,即作为光吸收介质和敏化剂的作用。  相似文献
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