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不同粘接材料对FBG应变传感器性能影响
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作者 张伟 +3 位作者 雷小华 邵高杰 王楚虹 陈伟民 《激光杂志》 北大核心 2019年第1期77-82,共6页
光纤布拉格光栅应变传感器的封装结构中,光纤光栅的粘接材料直接影响其传感性能。为此,建立传感器的力学模型对光纤布拉格光栅传感器进行应变传递特性分析,通过数字仿真研究了粘接材料弹性模量对应变传递效率及应变传递稳定性的影响。... 光纤布拉格光栅应变传感器的封装结构中,光纤光栅的粘接材料直接影响其传感性能。为此,建立传感器的力学模型对光纤布拉格光栅传感器进行应变传递特性分析,通过数字仿真研究了粘接材料弹性模量对应变传递效率及应变传递稳定性的影响。基于拉力机对有机胶、无机胶、金属三类典型粘接材料封装的传感器进行了实际实验测试,验证了理论分析的合理性。理论与实验结果表明,采用金属粘接材料封装的光栅传感器力学性能最优,且其一致性、迟滞性等综合指标大约比常规有机胶高一个数量级。 展开更多
关键词 光纤布拉格光栅 封装 传感特性 一致性 重复性 迟滞性
改进光纤光栅应变分布解调算法中优化目标函数的理论与方法
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作者 张伟 +3 位作者 张梅 雷小华 章鹏 陈伟民 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期171-178,共8页
分析了光纤布拉格光栅(FBG)反射光谱的获取方式,根据反射光谱的特征,提出了利用相关系数改进FBG应变分布解调算法中优化目标函数的理论方法。结合差分进化算法,对改进算法与传统算法的性能进行了对比仿真。仿真结果表明,传统算法仅适用... 分析了光纤布拉格光栅(FBG)反射光谱的获取方式,根据反射光谱的特征,提出了利用相关系数改进FBG应变分布解调算法中优化目标函数的理论方法。结合差分进化算法,对改进算法与传统算法的性能进行了对比仿真。仿真结果表明,传统算法仅适用于能获知FBG真实反射率的情况,而改进算法还适用于无法获知FBG真实反射率的情况,所提方法提升了FBG应变分布解调算法的实际应用能力。 展开更多
关键词 光纤光学 光纤布拉格光栅 非均匀应变分布 差分进化 解调
飞秒加工珐珀传感器高温传感非线性理论与实验分析
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作者 邵高杰 陈伟民 +3 位作者 邵斌 雷小华 刘显明 《激光杂志》 北大核心 2018年第12期6-9,共4页
利用飞秒激光可以直接在光纤上加工形成本征型光纤法布里-珀罗干涉(IFPI)传感器,此类传感器可以用于高温传感。当温度升高时,光纤的材料特性将发生非线性变化,进而引起传感器的非线性响应,并最终到传感精度的下降。针对此问题,从理论上... 利用飞秒激光可以直接在光纤上加工形成本征型光纤法布里-珀罗干涉(IFPI)传感器,此类传感器可以用于高温传感。当温度升高时,光纤的材料特性将发生非线性变化,进而引起传感器的非线性响应,并最终到传感精度的下降。针对此问题,从理论上对IFPI温度传感器的非线性响应进行了深入分析,通过探究温度对光纤热光特性和热膨胀特性的影响,推导出了一阶、二阶、三阶及有效温度灵敏度系数模型。同时,采用飞秒激光制作了腔长为200μm的IFPI温度传感器,并进行了温度实验验证,实验结果表明:在低温区(100℃~200℃)及小范围温度变化区,传感器光程差与温度变化线性关系比较好,温度灵敏度达到3.76nm/℃;在高温及大范围温度变化区(100℃~420℃),光程差与温度变化呈与理论分析一致的非线性关系。为此,采用此类传感器进行高精度温度测量时,需要根据测量范围进行相应的非线性修正。 展开更多
关键词 高温传感 本征型光纤法珀 非线性 温度测量 飞秒加工
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