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高温再生光纤光栅温度传感器封装技术 预览
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作者 薛渊泽 王学锋 +1 位作者 唐才杰 蓝天 《传感器与微系统》 CSCD 2019年第5期49-51,共3页
针对光纤光栅高温再生后机械强度降低、易断裂的问题,开展了高温再生光纤Bragg光栅(RFBG)温度传感器封装技术研究,提出了一种石英—陶瓷管封装的高温再生光纤光栅温度传感器结构。通过1 000℃高温退火得到了高温再生光纤光栅温度传感器... 针对光纤光栅高温再生后机械强度降低、易断裂的问题,开展了高温再生光纤Bragg光栅(RFBG)温度传感器封装技术研究,提出了一种石英—陶瓷管封装的高温再生光纤光栅温度传感器结构。通过1 000℃高温退火得到了高温再生光纤光栅温度传感器,并对其进行了标定,对其测量精度和高温稳定性进行了测试。结果表明:制得的再生光纤光栅温度传感器反射光谱信号良好,测量精度优于±3℃,1 000℃高温下保持5 h的温度偏差为±0. 6℃。 展开更多
关键词 光纤光学 再生光纤Bragg光栅 退火 高温传感
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再生光纤布拉格光栅的研究进展 被引量:3
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作者 薛渊泽 王学锋 +2 位作者 罗明明 唐才杰 蓝天 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2018年第2期63-72,共10页
再生光纤布拉格光栅是通过对普通光纤布拉格光栅进行高温退火处理得到的一种耐高温光纤光栅,因其在高温下具有光栅光谱不衰退的特性,光纤光栅传感应用于高温环境成为可能。由于再生光纤光栅具有制作简单、成本低廉、传感性能良好等优... 再生光纤布拉格光栅是通过对普通光纤布拉格光栅进行高温退火处理得到的一种耐高温光纤光栅,因其在高温下具有光栅光谱不衰退的特性,光纤光栅传感应用于高温环境成为可能。由于再生光纤光栅具有制作简单、成本低廉、传感性能良好等优势,国内外学者对再生光纤光栅的性能及其传感应用进行了大量的研究。从再生光纤光栅的形成机理、制作方法、特殊类型光栅再生以及光纤光栅机械强度保护4个方面对现阶段再生光纤光栅的研究进行总结、分析,并根据已经进行的研究内容对其高温传感应用进行了展望。 展开更多
关键词 光纤光学 再生光纤布拉格光栅 退火 高温传感
蓝宝石光纤法布里-珀罗高温传感的实验研究 被引量:1
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作者 江俊峰 吴凡 +4 位作者 王双 刘琨 张伟航 张学智 刘铁根 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期347-353,共7页
进行了基于蓝宝石光纤及晶片的光纤法布里-珀罗(F—P)高温传感器研究。理论仿真分析了传感器温度传感灵敏度及干涉光谱信号质量随蓝宝石晶片厚度变化趋势。结果表明,在信噪比(SNR)为30dB、晶片厚为75μm时,可避免干涉光谱信号波... 进行了基于蓝宝石光纤及晶片的光纤法布里-珀罗(F—P)高温传感器研究。理论仿真分析了传感器温度传感灵敏度及干涉光谱信号质量随蓝宝石晶片厚度变化趋势。结果表明,在信噪比(SNR)为30dB、晶片厚为75μm时,可避免干涉光谱信号波峰干涉级次跳变问题,同时获得3.114nm/℃(1080℃)的温度传感灵敏度。建立了高温传感器系统,并基于干涉光谱相位分析算法进行解调,实现了130~1080℃测温范围,测温误差小于±2.45℃,1080℃下温度传感灵敏度测试值为2.973nm/℃,与理论温度传感灵敏度基本吻合。 展开更多
关键词 光纤光学 光纤法布里-珀罗(F-P)传感器 蓝宝石光纤 高温传感 解调算法
Review of Femtosecond Laser Fabricated Fiber Bragg Gratings for High Temperature Sensing
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作者 C. R. LIAO D. N. WANG 《光子传感器:英文版》 EI CAS 2013年第2期97-101,共5页
关键词 光纤BRAGG光栅 高温传感 激光制造 飞秒激光 光纤布拉格光栅 审查 光栅制作 石英光纤
环境温度宽范围变化对光纤布里渊频移的影响 被引量:2
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作者 赵丽娟 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期6219-6223,共5页
搭建了光纤布里渊频移测量系统,实现了色散位移光纤20℃到820℃布里渊频移的测量,并对测量数据进行拟合.在环境温度大范围变化时,目前采用的布里渊频移-温度一阶线性关系式对测量数据分析误差较大,针对这个问题,本文从纯石英光纤的结构... 搭建了光纤布里渊频移测量系统,实现了色散位移光纤20℃到820℃布里渊频移的测量,并对测量数据进行拟合.在环境温度大范围变化时,目前采用的布里渊频移-温度一阶线性关系式对测量数据分析误差较大,针对这个问题,本文从纯石英光纤的结构特点和材料的物性系数出发,在分析光纤的热膨胀系数、光纤密度、折射率、弹性模量和泊松比与宽范围温度关系的基础上,根据布里渊频移与各物性参数的关系式理论推导了宽范围温度变化与布里渊频移之间的二次项关系式.理论推导结果与实验数据基本符合,验证了理论分析的正确性,从而为光纤宽范围布里渊温度传感奠定了基础. 展开更多
关键词 光纤 高温传感 布里渊散射 布里渊频移
光纤Bragg光栅高温传感技术研究 预览 被引量:11
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作者 刘钦朋 乔学光 +2 位作者 贾振安 王向宇 李婷 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期 147-149,共3页
从温度传感理论模型的角度研究了光纤Bragg光栅(FBG)的温度传感特性,推导了封装后的FBG温度传感器的温度响应灵敏度系数的解析式,分析了FBG的高温响应特性,提出了在高温环境中降低FBG的非线性响应效应的方法。实验结果表明,提高... 从温度传感理论模型的角度研究了光纤Bragg光栅(FBG)的温度传感特性,推导了封装后的FBG温度传感器的温度响应灵敏度系数的解析式,分析了FBG的高温响应特性,提出了在高温环境中降低FBG的非线性响应效应的方法。实验结果表明,提高基体材料的热膨胀系数能有效降低FBG传感器在高温环境中的非线性的影响。 展开更多
关键词 光纤Bragg光栅(FBG) 光纤传感 高温传感 线性度
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掺杂型晶纤高温传感头研究
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作者 沈永行 叶林华 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第6期778-781,共4页
提出新型的掺杂型晶体光纤高温传感头,在理论上和实验上就其高温辐射性能作了探讨,认为其能满足高温环境下接触式测温的要求。
关键词 高温传感 晶体光纤 传感器 温度传感器
飞秒激光烧蚀长周期光纤光栅的高温特性研究 预览 被引量:1
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作者 周江夏子 孙小燕 +4 位作者 罗志 董欣然 周剑英 谭超 邓旺 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1128-1131,共4页
为了探索包层去除型长周期光纤光栅的高温传感特性,利用中心波长为800 nm,脉冲宽度为120 fs的飞秒激光烧蚀直写而成并对其进行高温传感检测。首先,通过两块轴线互相垂直的柱透镜将入射激光聚焦成细长焦线,并借助垂直方向CCD成像系统精... 为了探索包层去除型长周期光纤光栅的高温传感特性,利用中心波长为800 nm,脉冲宽度为120 fs的飞秒激光烧蚀直写而成并对其进行高温传感检测。首先,通过两块轴线互相垂直的柱透镜将入射激光聚焦成细长焦线,并借助垂直方向CCD成像系统精确定位光纤与焦点的相对位置;然后,通过激光器内嵌shutter与运动平台的耦合控制,实现光纤光栅的精确去除加工;最后,将写制的光纤光栅置于800℃的高温炉中放置2 h。利用高温管式电热炉对所加工光纤光栅在30~1100℃内进行温度传感测试,发现其在30~300℃内谐振波长的温度灵敏度为51 pm/℃,线性度为0.956;但在高温段300~1100℃内,其温度灵敏度达到了135pm/℃,线性度高达0.999。实验结果表明,这种通过包层表面定量去除的长周期光纤光栅更适用于高温及超高温环境的传感检测。 展开更多
关键词 飞秒激光 长周期光纤光栅 烧蚀直写 高温传感
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应用800nm飞秒激光制备长周期光纤光栅 预览 被引量:10
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作者 苗飞 张玲 +5 位作者 冯德军 隋青美 陈霄 贾磊 刘汉平 刘辉兰 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期 685-691,共7页
利用800nm钛蓝宝石飞秒激光器制备了长周期光纤光栅,并实验验证了长周期光纤光栅的高温特性。基于摄像头和电动位移平台设计了激光精确对准光纤纤芯的方案;以计算机控制1.3mW飞秒激光,使用逐点曝光法在未经载氢处理的光纤上刻写了长周... 利用800nm钛蓝宝石飞秒激光器制备了长周期光纤光栅,并实验验证了长周期光纤光栅的高温特性。基于摄像头和电动位移平台设计了激光精确对准光纤纤芯的方案;以计算机控制1.3mW飞秒激光,使用逐点曝光法在未经载氢处理的光纤上刻写了长周期光纤光栅,实验显示该光栅在1 200~1 700nm波段的主谐振峰值可达-17dB。利用高温箱对长周期光纤光栅进行高温传感特性实验,在300~800℃得到的主谐振峰温度响应灵敏度为0.056nm/℃,线性度为0.992。实验结果表明,提出的以800nm钛蓝宝石飞秒激光器制备长周期光纤光栅的方法稳定可靠,写制的光栅在高温环境下变化均匀,不易退化,响应特性良好,适用于高温检测。 展开更多
关键词 长周期光纤光栅 飞秒激光 光栅制备 高温传感
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含耐高温涂覆层长周期光纤光栅的温度特性研究 预览 被引量:2
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作者 孙伟胜 施解龙 +1 位作者 陈园园 杨清 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期 1490-1493,共4页
利用逐点写入法在耐高温光纤中用红外飞秒激光直接写入了长周期光纤光栅,研究了光栅的高温温度特性,并做了理论分析.通过对含耐高温涂覆层的长周期光纤光栅进行20℃~300℃的温度传感实验,结果表明:在高温段光栅的谐振波长漂移量... 利用逐点写入法在耐高温光纤中用红外飞秒激光直接写入了长周期光纤光栅,研究了光栅的高温温度特性,并做了理论分析.通过对含耐高温涂覆层的长周期光纤光栅进行20℃~300℃的温度传感实验,结果表明:在高温段光栅的谐振波长漂移量与温度之间仍能保持大的灵敏度(0.0605nm/℃)和好的线性度,且光纤耐高温涂覆层不受破坏,光纤耐高温涂覆在高温下不会出现碳化现象,光栅传感性能良好.实验证明该方法制作的光栅适合于长期在高温环境下使用,应用价值巨大. 展开更多
关键词 长周期光纤光栅 飞秒激光脉冲 耐高温光纤 高温光纤传感
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长周期光纤光栅高温传感特性 预览 被引量:3
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作者 关寿华 郑建洲 于清旭 《沈阳工业大学学报》 CAS 2008年第5期 559-563,共5页
为使温度传感应用范围更广、价值更大,分析了影响长周期光纤光栅温度特性的各种因素,用三束高频聚焦CO2激光脉冲对称写入法制备长周期光纤光栅,并对温度特性进行了实验研究.结果表明,在23-700℃变化范围内,谐振波长温度灵敏度随温... 为使温度传感应用范围更广、价值更大,分析了影响长周期光纤光栅温度特性的各种因素,用三束高频聚焦CO2激光脉冲对称写入法制备长周期光纤光栅,并对温度特性进行了实验研究.结果表明,在23-700℃变化范围内,谐振波长温度灵敏度随温度升高而增强,高温处温度灵敏度比低温处增强了约72%,而平均温度灵敏度约为0.11 nm/℃;峰值损耗对温度变化不敏感,在23-450℃范围内起伏不超过1.5 dB,具有良好的高温稳定性和可重复性.基于这一良好的温度特性,此种长周期光纤光栅可以制成温度传感器,在高温传感领域有着较大的应用价值. 展开更多
关键词 传感器 长周期光纤光栅 CO2激光脉冲 高温传感特性 温度灵敏度
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用于红外激光传输及光纤传感应用的矩形Y_2O_3-ZrO_2单晶光波导 预览
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作者 楼静漪 童利民 徐云飞 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期,共4页
通过精确的切割和良好的抛光,从Y2O3稳定的ZrO2块状单晶制得可用于红外激光传输及光纤高温传感的高品质Y2O3-ZrO2单晶矩形光波导.获得的矩形波导截面大于1mm×1mm,长度在45mm~65mm之间.波导的光学性能比用常规LHPG系统生长的Y2O3-Z... 通过精确的切割和良好的抛光,从Y2O3稳定的ZrO2块状单晶制得可用于红外激光传输及光纤高温传感的高品质Y2O3-ZrO2单晶矩形光波导.获得的矩形波导截面大于1mm×1mm,长度在45mm~65mm之间.波导的光学性能比用常规LHPG系统生长的Y2O3-ZrO2单晶光纤优越得多,在900nm波长处的光学损耗小于0.03 dB/cm,对1.06μm Nd:YAG激光脉冲的损伤阈值为0.98 MW/cm2,并且能耐受2300℃的高温.实验结果表明,这些波导有望在红外激光传输和2000℃以上的高温光纤传感等领域得到应用. 展开更多
关键词 Y2O3-ZrO2单晶 抛光 矩形波导 红外激光传输 高温光纤传感
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