低频高灵敏度光纤Bragg光栅振动传感器设计

为实现对低频振动信号的准确测量,设计了一种新型的双光纤光栅振动传感器.首先,理论分析了传感器的灵敏度和谐振频率.其次,使用ANSYS数值模拟软件分析了传感器的灵敏度和谐振特性.最后,根据分析结果设计了光纤Brgg光栅振动传感器,并通过实验研究了传感器的幅频特性、线性响应、温度自补偿特性和抗横向干扰特性.实验结果表明:传感器在10~130Hz范围内加速度灵敏度为231.48pm/g,线性度为99.98%;-20~60℃范围内,具有良好的温度自补偿能力;同时,该传感器具有较强抗横向干扰能力,横向引入误差小于3.47%.     

Na-Na碰撞引起的钠共振荧光线型变异

在钠原子气体中,观察到了由激光诱导的光抽运和Na－Na碰撞效应引起的钠原子共振荧光的线型变化。运用计及“速度改变碰撞”效应的速率方程计算和讨论了共振荧光的线型变窄现象。     

基于光纤通信的γ剂量率远程监测系统研制

为保证放射性场所工作人员的辐射防护安全,需要对γ剂量率进行远程监测;根据要求,研制了监测系统,采用基于RS-485总线方式的分布式采集、光纤通信的设计方案,提高了系统的抗干扰能力和工作可靠性;采集与控制软件的串口通信功能采用WinAPI函数,基于多线程技术和自定义消息响应机制开发,通信效率高;经检定及现场应用,表明系统在0～1004mGy/h范围内误差低于10%,且整体运行良好,稳定可靠,获得了良好的效果。     

薄板挠曲型光纤Bragg光栅土压力传感器设计与分析

 根据土压力传感器与土介质的匹配原则,设计了一种圆平膜片薄板挠曲型FBG土压力传感器。通过在圆膜片上设计一组对称的光栅固定柱,有效避免了传感器在使用过程中产生谱峰分裂。同时,利用光栅固定柱张角引起的应变效应,大幅度地提高了传感器的压力灵敏度。理论分析了该结构的增敏机理并给出传感器灵敏度公式,计算结果表明,传感器的压力灵敏度可达1 374.3 pm/MPa。使用ANSYS建立薄板挠曲的有限元模型,通过提取固定柱中心点处在光纤方向上的位移,获得了有限元模型的压力灵敏度为1 360.8 pm/MPa。有限元分析和理论设计结果的相对误差为0.98%,具有很高的一致度,验证了理论设计和分析的正确性。     

产生于能量积聚效应的钠原子高激发态碰撞转移速率的功率效应

报道了用连续单模激光器将Na原子共振激发至3P态,观察到通过Na(3P)-Na(3P)能量积聚碰撞过程布居的高激发态荧光随激发光功率的变化关系。根据碰撞转移模型运用近似二能级系统下的速率方程对实验结果作了解释,理论分析与实验数据相结合得到了高激发态的碰撞转移速率k4D,k5P,k4P,k5S随激发光功率增长的变化特性。     

Na原子能量自囚禁的加速效应

采用高分辨激光光谱方法，在较高温度条件下，实验观察到Na原子能量自囚禁加剧特征。出现原子加速的光谱行为；并导致零速度原子碰撞转移到高激发态的速度减少。从原子内能碰撞转移的角度，分析了原子速度分布变异的机理。