线性锥形光纤倏逝波传感器的灵敏度分析

倏逝波的透射深度、均匀感应区域的感应芯径和感应长度是线性锥形光纤倏逝波传感器灵敏度的主要影响因素。为了实现灵敏度的最优化设计,分别建立了倏逝波透射深度与锥形参数之间关系及有效吸收路径与感应芯径和感应长度之间关系的数学模型,讨论了不同锥形参数(发射角、锥度比、锥长)下倏逝波的透射深度,不同感应芯径和感应长度下倏逝波的有效吸收路径,并进行了仿真。仿真结果表明,选择锥形光纤几何体和合适的发射角,可使透射深度增大近3倍,当锥度比为0.4时,倏逝波透射深度最大;减小感应芯径,增大感应长度可提高倏逝波的有效吸收路径,增强纤芯表面的倏逝波与周围吸收介质的作用强度。研究结果可用来指导制作高灵敏度线性锥形光纤倏逝波传感器。     

基于光纤Bragg光栅的生物膜厚度及温度传感器

提出一种基于单端腐蚀结构的光纤Bragg光栅(FBG),用于膜反应器内生物膜厚度和温度的同时测量.给出单端腐蚀FBG对外部介质折射率(SRI)与温度同时测量的理论模型,制作腐蚀区直径约为7.1～7.4μm的单端腐蚀FBG传感器.实验结果表明,传感器在SRI为1.333～1.355内具有较好的线性度,折射率灵敏度为6.8...     

Theoretical study on cross sensitivity of fiber Bragg grating sensor affected by double and triple external variables

In this work, the theoretical model of FBG when it is affected by double external variables (temperature and transverse pressure) and triple external variables (temperature, axial strain and transverse pressure) is deduced, respectively. The simulated results show that the properties of cross sensitivity would change in a certain regulation with the external effects and fiber parameters. At the same time, some valuable suggestions about how to improve the measurement accuracy are put forward as well.     

基于光纤Bragg光栅的微生物生长过程检测研究

理论分析光纤Bragg光栅(FBG)生物传感器的折射率与温度传感原理.设计并制作一个单端腐蚀的FBG传感器同时测量折射率与温度,利用数值计算消除温度变化对生物传感器的影响.实验结果表明,消除温度影响的传感Bragg波长的变化量随酵母菌培养时间的增大而增大,在0～10 h酵母菌处于生长繁殖的缓慢期,其酵母菌数量少,浓度低...     

光纤布喇格光栅铅酸蓄电池容量检测传感器研究

根据光纤布喇格光栅(FBG)折射率传感原理,提出使用腐蚀的FBG制作成的相移光栅折射率传感器测量铅酸蓄电池剩余容量的方案.将电解液的折射率变化与电解液浓度测量联系起来,而电解液浓度又与铅酸蓄电池容量有一一对应的函数关系,从而通过测量铅酸蓄电池电解液浓度就可知蓄电池的容量状态.此法能很好地实现铅酸蓄电池容量的在线测量.该传感器具有测量准确,反应灵敏,使用寿命长等优点.