激光位相调制的麦克尔逊干涉光外差探测

导出了激光经位相调制后的麦克尔逊干涉光外差探测的讯号特征表式。并讨论用该技术对激光进行稳频及用来测量反射镜的反射率的现实可能性。     

用光纤连接的双F—P干涉仪传感系统

研制了一个由双Ｆ－Ｐ腔及有关电子系统组成的远距离传感系统，系统中多模光纤将白光传送至远外的传感双Ｆ－Ｐ腔，并将传感Ｆ－Ｐ腔的透射光送回至参考Ｆ－Ｐ腔，该透射光由一可调参考Ｆ－Ｐ腔进行分析以确定两腔间距是否相等，一个相对简单的闭环控制电子系统用来使参考腔间距跟踪传感腔间距变化，因此，传感腔间距的测量能通过测量参考腔间距得到，而参考腔间中距则通过测量高压放大器输出电压而获得。     

扭转双折射光纤Sagnac干涉仪及电流传感

光纤固有和外界线性双折射是光纤电流传感实际应用的主要障碍。本文应用琼斯矩阵分析了扭转双折射光纤Ｓａｇｎａｃ干涉仪的偏振光干涉及电流传感,从理论上讨论了光纤线性双折射对Ｓａｇｎａｃ电流传感的影响,并指出为有效地抑制这一影响,要求的扭转速率约为２００ｒａｄ／ｍ的量级,此外,旋转Ｓａｇｎａｃ环丙输入端面使它们的本地坐标系间夹角满足τｚ＋δ＝（ｎ＋１）π可进一步减小上述影响。     

数字式光纤Mach-Zehnder干涉传感实验系统

给出了一种数字式光纤Mach Zehnder干涉测量实验系统.基于光纤相位传感原理,设计了数字式相位检测电路以及压力、温度、位移的功能型光纤传感器.标定实验的结果表明,压力、温度和位移传感器的测量分辨率分别为0.03kPa、0.07℃、2.5μm.     

衍射光栅外差干涉测量的研究

提出一种新的测量光栅运动的方法，它利用声光调制器产生两个频率的激光，将其中一个频率的光入射到光栅上，产生正负级衍射光，光栅的运动使衍射光实现多普频移，然后将衍射光与另一频率的光干涉，即可实现光栅运动的外差干涉测量，正负级衍射光的同时使可以消除光栅横移的影响。     

基于镀钯微光纤的马赫泽德干涉型氢气传感器

通过倏逝波耦合分光原理,制作了一种由微光纤搭建的大小为800μm×200μm的小型马赫泽德干涉仪.传感臂的微光纤表面镀有对氢气敏感的金属钯,长度为200μm.通过优化传感器的耦合,使干涉波形的消光系数达到15 dB,从而实现探测波长的大范围可调.     

应用于周界安防的防区型分布式光纤振动传感系统

分布式光纤传感系统由于其分布式和不易受电磁干扰的特点,被广泛应用于管道泄露、海洋检测和安全生产等领域。设计了一套基于迈克尔逊干涉仪的分布式光纤传感系统,通过对振动信号的采集和处理进行预警和定位。系统通过冲击性激励和周期性激励来探测振动信号,可以根据需要设置相应的防区数量,每个防区都可以实现150 m到2 000 m固定范围中小振动信号的探测,且连续触碰、敲击两次以上探测率接近100%。网络传输单元以STM32F103为主控芯片,运用窄带物联网(NB-IoT)技术实现了传感系统的同步和通过移动设备实时查询的功能。     

吸收式NO气体光纤传感系统的研究

建立了一光纤传感器系统,并对NO气体的特性进行了研究,得到了NO气体对光的吸收谱和光波长分别为350,400及500nm时,吸收特性随气体浓度变化特性。实验结果表明在一定条件下NO气体浓度与吸收百分比成线性关系。该系统的响应时间仅为5s,恢复时间在10s之内。     

基于全光纤马赫-曾德尔干涉仪的电流传感研究

本文研究了一种基于全光纤马赫－曾德尔干涉仪的高灵敏度电流传感器，干涉仪的一个臂在细金属套管中穿过，对细金属管通以直流电，利用电流的热效应对干涉的两臂长差进行调谐，从而实现了一种相位调制型电流传感器。实验中在消除环境干扰的情况下，采用波长定标法，当直流电流在0－1．8A范围内变化时，干涉谱线中的某一特定波长的移动与电功率成正比，线性拟合度为0．9987，波长最大移动了32nm，调谐速度为19．47nm/W。     

探测激光超声用的激光外差干涉仪

简述了外差干涉法探测固体表面激光超声的原理和实验结果，讨论了信号光，参考光的准直角对信噪比Ｓ／Ｎ影响和信号光在光束器上的入射角对３外差信号强度的影响，理论和结果表明：当选择入射角时，可以得到约２倍的外差信号强度。为提高检测信号的强度，提出并讨论了外差干涉的共轭输出法。     

智能化光纤位移传感测试系统的设计

依据光纤反射调制原理进行了反射型光纤位移传感测试系统的设计，由位移测量装置、光纤位移传感器、并口数据采集卡PG812、PC机以及数据采集软件构成一个智能化的测试平台，通过PC机实时读取和处理测量数据．     

用光纤连接的双F-P干涉仪传感系统

研制了一个由双F-P腔及有关电子系统组成的远距离传感系统,系统中多模光纤将白光传送至远处的传感双F-P腔,并将传感F-P腔的透射光送回至参考F-P腔,该透射光由一可调参考F-P腔进行分析以确定两腔间距是否相等,一个相对简单的闭环控制电子系统用来使参考腔间距跟踪传感腔间距变化,因此,传感腔间距的测量能通过测量参考腔间距得到,而参考腔间距则通过测量高压放大器输出电压而获得.     

基于反射滤波技术的双光纤光栅传感解调研究

提出一种基于光纤光栅反射滤波技术、利用FFT对反射谱进行动态扫描技术的波长解调方案，并进行了详细的理论分析和推理。采用全光纤结构和计算机处理，大大提高了光纤传感系统的解调精度及稳定性。     

一种新型的光纤应变传感系统

设计了一种新型的频分复用F－P腔光纤应变传感系统。采用白光光源,运用光干涉的原理,测量由于负载而引起的微应变,该种传感器可实现复用。     

基于分布式干涉光纤传感网络的通信线路防护系统

提出了一种基于分布式光纤和人工神经网络判别的通信线路防护系统。该系统利用光纤传感器收集通信线路周围的振动信号,运用数字信号处理的方法对原始信号进行处理,通过神经网络判断是否存在针对通信线路的破坏性行为并判别破坏行为的类型,实现对通信线路的防护。系统在定位阶段,基于Mach-Zehnder干涉原理,运用互相关的方法进行实时定位。在数据处理阶段对信号进行抑噪处理,有利于进一步的定位与事件识别工作。在识别阶段使用支持向量机(Support vector machine,SVM)和反向传播(Back propagation,BP)神经网络方法构建了层次化分类器。实验结果表明:信号定位精度达到100 m,系统对七类破坏行为的识别率达到94.35%。     

共焦扫描系统的光外差探测

提出了一套新颖扫描成像系统方案,它综合了共焦扫描方式与光外差探测方法的优点。该系统具有μｍ级的纵向层析分辨率能力,且能大大改善对低反试样或较厚试样的深层扫描成像的图像质量,对其成像机理,光学特性进行了分析。     

紫外空芯光纤光谱式气体传感系统特性

利用内表面镀铝空芯光纤在紫外-可见光波段的低损耗特性,结合宽光谱光源和光谱仪,搭建了紫外-可见光波段的吸收谱式气体传感系统.理论研究了系统参数对吸光度的影响,对影响系统信噪比的因素进行了优化.实验测量得到了系统光源的发散角色散曲线,研究结果表明在宽谱光源下,为获得准确的损耗或吸收特性,需要根据系统光源发散角的色散特性对测试结果作相应的补偿.在255nm波长带对不同浓度甲苯气体进行了测量,得到了线性的甲苯浓度-吸光度曲线,精确度可达ppm量级.该传感系统搭建方便,测量迅速,对于在线传感监测及多波长测量具有很好的应用前景.     

一种用于土木工程参数测量的光纤位移传感系统

介绍了一种光纤位移传感系统的工作原理及特点，阐明了这种传感装置用于土木工程参数测量的优越性，并以一混凝土梁跨中应力测量为例介绍了这种传感装置实现参数测量的过程。