横向受力光纤光栅的仿真研究

仿真分析了光纤布拉格光栅(FBG)横向局部受力时的光谱变化,对不同受力位置、受力大小、受力长度分别作了谱分析.当FBG横向受力时,光谱会分裂,右侧反射峰将向长波漂移.当FBG只横向局部受力时,在反射光谱上出现一个透射缺口,且随压力的变化而呈线性、周期性变化.并对不同情况作了传感特性分析,希望这能对以后的实验研究具有一定的参考作用.     

光纤Bragg光栅应力增敏研究

应力增敏的研究是光纤Bragg光栅传感的重要课题之一.提出了光纤Bragg光栅应力增敏的模型,推导了该模型的等效弹性模量计算公式,得到了应力与中心波长相对偏移量的关系和应力灵敏度系数表达式,表明通过适当选择弹性体的弹性模量和尺寸,就可以提高应力灵敏度系数.用弹性聚合物封装的光纤光栅理论和实验应力灵敏度系数分别是6.64×10-10Pa-1和6.14×10-10Pa-1,各为裸光纤光栅轴向应力灵敏度的57.8和54.8倍.应力灵敏度系数的理论值和实验值吻合很好.     

用3.1 eV光辐射测量法研制光纤Bragg光栅

给出了用3.1 eV(波长400 nm)荧光监测法在载氢商用通信光纤上制作光纤Bragg光栅的实验.采用244 nm SHG(二次谐波振荡):氩离子激光器和振动掩模,在其Bragg中心波长(λ=1 550.65 nm),得到反射率96%和3 dB带宽0.2 nm的光纤光栅.这种光纤光栅在光纤传感系统具有广泛的应用价值.     

用3.1eV光辐射测量法研制光纤Bragg光栅

给出了用 3.1 e V(波长 40 0 nm)荧光监测法在载氢商用通信光纤上制作光纤 Bragg光栅的实验。采用 2 4 4 nm SHG(二次谐波振荡 ) :氩离子激光器和振动掩模 ,在其 Bragg中心波长 (λ=1 5 5 0 .65 nm) ,得到反射率 96%和 3d B带宽 0 .2 nm的光纤光栅。这种光纤光栅在光纤传感系统具有广泛的应用价值。     

光纤Bragg光栅的理论分析与研究

用耦合模理论导出了分析任意调制折射率和任意ｃｈｉｒｐ周期的光栅的简单公式，利于进行计算机模拟，并对国内外紫外写入光栅的进展做了讨论     

光纤Bragg光栅的制作及其应用

光纤Bragg光栅是一种新型的光无源器件,伴随着制作技术的成熟,已成为当今的研究热点问题。根据学校对光纤Bragg光栅所开展的研究,该文介绍了光纤Bragg光栅的制作方法、在光纤激光器中的应用以及光纤Bragg光栅传感器测重实验。指出高校应紧紧围绕科技前沿研究开设实验,以达到开阔学生视野,培养社会急需高科技人才的目的。     

光纤Bragg光栅在结构健康监测中的实验研究

利用光纤Bragg光栅检测精度高、稳定性好、可集成网络系统等优点，以平板结构为研究对象，建立了平板的有限元理论模型和实体模型，并得到了平板受力的应力分布图，确定了光纤Bragg光栅在平板上粘贴的位置．并用光纤Bragg光栅和电阻应变片检测了平板在相同荷载作用下不同位置的应变响应特性．实验表明，光纤Bragg光栅可非常灵敏地感应微小应变．     

长周期光纤光栅的温度特性研究

文中对长周期光纤光栅的温度特性做了详细的理论分析和数值模拟。模拟结果表明,长周期光纤光栅耦合的谐振波长的漂移和温度的变化具有较好的线性关系,而其耦合的谐振波长既可向长波长处漂移也可向短波长处漂移,这决定于具体光纤的参数(尤其是光纤纤芯和包层的热光系数)和光栅的周期(决定其耦合的模式次数)。     

光纤Bragg光栅温度补偿封装

采用负温度系数材料对光纤Bragg光栅进行温度补偿封 装处理. 结果表明, 未封装的光纤Bragg光栅的温度系数为0.01 nm/℃量级, 封装后则为 0.000 2 nm/℃量级, 达到了实用化要求. 并且封装后的 光纤Bragg光栅具有体积小、 重量轻、 实用性强等特点.     

取样光纤Bragg光栅的理论分析

根据Turan Erdogan耦合模理论,从普通单模光纤Bragg光栅的耦合模方程出发,推导了前向基模与后向基模的幅度、均匀光栅反射率及传输矩阵的表达式,并且为了方便传输矩阵的推导,在边界条件的处理上采用了与一般文献不同的方法.在此基础上用传输矩阵法对取样均匀光纤Bragg光栅进行了理论分析,并依据此方法对取样光栅的反射谱进行了数值仿真,通过对仿真结果的比较,总结了"净光栅"长度、占空比T、取样周期p等参数对取样光栅反射谱特性的影响.     

光纤布拉格光栅传感器的一种波长解调方法

光纤布拉格光栅（FBG）经过中心波长解调,可实现对应变、温度等物理量的高精度传感检测．在光纤光栅传感中,如何检测中心波长的微小移位是传感解调的核心问题．为此,文中介绍了一种基于互相关原理的FBG中心波长解调方法．FBG的初始光谱和被调制后的受扰光谱形状相似,只是中心波长产生了漂移,通过对初始光谱与受扰光谱互相关值的解算,即可解调出中心波长的位移量．将实验结果与自相关法、功率加权法和最小二乘法等波长解调方法进行了对比,结果表明互相关方法可以有效地进行中心波长解调．     

光纤光栅技术的研究进展

介绍了光纤光栅的分类和写入方法,在此基础上对近年来光纤光栅的应用进展进行了分析,并对其今后的发展方向提出了展望。     

基于伸缩杆结构的光纤光栅多级应变传感器

为了扩大光纤光栅称重传感器的测量范围,提高传感器的测量精度,在理论上设计了一套新型的可以扩大测量范围、提高测量精度的系统,并通过Matlab平台仿真.结果表明,单级传感器在波长变化小于0.2nm时具有良好的线性度.该系统将双光纤光栅串联,分别粘贴于等强度梁的上下两侧,采用光强解调的方法实现对光纤光栅输出信号的解调;在解调基础上,利用伸缩杆结构传递载荷重力.实验测试结果验证了多级应变测量的可行性,在保证分辨力的同时扩大了传感器的测量范围.     

基于双折射光纤布拉格光栅的全光自动增益控制掺铒光纤放大器

报道了一种基于双折射光纤布拉格光栅(Hi-Bi FBG)的全光自动增益控制掺铒光纤放大器(EDFA).通过利用双折射光栅作为选频器件,在放大器中建立起了双波长的控制光.实验结果表明双波长控制光能够有效地钳制该放大器的增益.其在1545和1555 am处的增益被控制在±0.42和±0.52 dB范围内,同时对应的饱和输出功率分别达到了6.97和7.16 dBm.     

光纤光栅应变传感的研究

采用一种简单的传感装置和匹配光纤光栅强度解调的方法，对光纤光栅应变传感进行了理论分析和实验研究，结果表明，检测信号与传感信号的变化频率一致，相位相反，当传感信号的幅度不太大时，它们的变化波形也一致，实验结果与理论分析基本吻合。     

耦合模理论对光纤光栅的分析

从麦克斯韦方程组出发,基于光波导中的模式耦合理论,考虑到经紫外光照射后光纤纤芯折射率的直流增量,给出了新的光纤光栅耦合模方程,得到了较简洁的耦合系数表达式.通过求解耦合方程,得出了更严格的、与实验结果相符的布拉格波长表达式.     

基于FBG的磁场传感器实验设计方案

光纤Bragg光栅(FBG)传感技术较其它光纤传感技术有其独特的优点,使其更具有研究的价值。基于光纤Bragg光栅的应变敏感性和磁性材料的磁致伸缩效应,提出了将光纤Bragg光栅应用于磁场传感测量的方案。设计方案中将光纤Bragg光栅与磁致伸缩材料相结合。实现了光纤Bragg光栅波长漂移量与侧向位移的线性调谐关系;通过测量光纤Bragg光栅波长漂移量,可以估算出外界磁场的强度变化。     

基于薄壁应变筒的光纤布拉格光栅压力传感器

综述光纤布拉格光栅的传感机理，研制基于薄壁应变筒的光纤布拉格光栅压力传感器。该传感器力灵敏度高，同时又能实现温度补偿；其结构简单，易干工业化生产。对静态特性实验研究结果表明，该传感器系统具有比常规的压力传感器更优越的性能，     

光纤光栅温度自动补偿的位移调谐

通过分析各种光栅波长调谐的原理及缺点, 提出一种易于实现的高精度光栅波长调谐方法, 消除了不确定温度引起的干扰, 并推导出公式和使用条件. 理论分析和实验结果表明, 粘贴于弹片的光栅波长调谐重复性好, 易于控制, 调谐范围大. 