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火炮身管超声导波频散特性及传感器配置 预览
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作者 张金 王鑫 赵亮 《声学技术》 CSCD 北大核心 2019年第4期403-407,共5页
超声导波检测技术具有检测距离远、效率高的优点,适用于检测火炮身管等圆管类结构,具有突出的军事应用价值和前景。首先对圆管超声导波理论进行推导,并对身管损伤的几种常见类型进行分析研究。采用数值计算的方法绘制频散曲线,通过分析... 超声导波检测技术具有检测距离远、效率高的优点,适用于检测火炮身管等圆管类结构,具有突出的军事应用价值和前景。首先对圆管超声导波理论进行推导,并对身管损伤的几种常见类型进行分析研究。采用数值计算的方法绘制频散曲线,通过分析其频散特性对导波检测频率进行优选,初步得到了最佳的检测频率范围;其次着重对传感器种类选择、数量及分布方式与导波传播特性的关系进行研究。实验表明,导波检测的最佳频率范围为0~300kHz,且导波弯曲模态一般不宜作为检测模态;传感器数量的增加不仅增强了激励信号的强度,还有效抑制了身管中导波的频散。 展开更多
关键词 武器身管 超声导波 频散特性 激励频率 导波传感器
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基于时间反转聚焦的缺陷回波增益新方法 被引量:1
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作者 李震 赵钰龙 王少锋 《仪器仪表学报》 CSCD 北大核心 2018年第8期154-161,共8页
提出了一种新型的超声导波聚焦检测方法。针对现有方法不能有效检测小截面缺陷的问题,首先对横波传感器使用ANSYS软件进行了一系列有限元模拟仿真,根据理论和仿真结果确定了2 mm钢板中500 k Hz中心频率下,横波传感器的模态分布、指向性... 提出了一种新型的超声导波聚焦检测方法。针对现有方法不能有效检测小截面缺陷的问题,首先对横波传感器使用ANSYS软件进行了一系列有限元模拟仿真,根据理论和仿真结果确定了2 mm钢板中500 k Hz中心频率下,横波传感器的模态分布、指向性和能量分配的规律,绘制了传感器的归一化幅值模态分布图;然后克服多通道设备成本高、研发难的困难;最后利用单通道实现了对小截面缺陷进行增强检测的模拟和实验。结果表明,在模拟中与处理前的小截面端传感器接收到回波相比,处理后的归一化缺陷信号的幅值从0.14提升到0.50,在实验中从0.13提升到0.43。此方法为工程实践中的小截面缺陷的检测提供了一种新思路,也为优化导波检测技术提供了借鉴和参考。 展开更多
关键词 超声导波 聚焦检测 横波传感器
薄壁小直径管道导波探伤的传感器布置方案优化 预览 被引量:1
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作者 王伟 游鹏辉 +4 位作者 钟万里 谢涛 徐俊 钟力强 肖晓晖 《中南大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期2254-2259,共6页
研究传感器布置对导波沿薄壁金属管道的频散特性、模态转换和缺陷定位的影响规律。其步骤为:首先,采用ANSYS软件建立薄壁小直径的无缺陷管道和缺陷管道有限元模型;采用瞬态动力学分析方法,对管道端部周向各节点施加轴向瞬时位移载荷,... 研究传感器布置对导波沿薄壁金属管道的频散特性、模态转换和缺陷定位的影响规律。其步骤为:首先,采用ANSYS软件建立薄壁小直径的无缺陷管道和缺陷管道有限元模型;采用瞬态动力学分析方法,对管道端部周向各节点施加轴向瞬时位移载荷,模拟超声传感器激发L(0,2)模态波;根据脉冲-回波信号的时间历程曲线,定义回波分辨率、反射系数。其次,分析缺陷的轴向位置精度以及4种传感器布置方案对导波频散、模态转换、周向定位和反射系数的影响。研究结果表明:增加传感器数量可有效抑制弯曲模态和导波频散的发生,并增强回波信号的幅值;当传感器数量小于4个时,难以对裂纹缺陷进行周向定位;反射系数随传感器数量的增加呈线性增大。 展开更多
关键词 管道 导波 传感器布置 频散特性 反射系数
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磁致伸缩导波传感器弱小信号接收方法研究 预览 被引量:2
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作者 陈乐 王悦民 +2 位作者 耿海泉 叶伟 邓文力 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2016年第5期95-98,共4页
针对磁致伸缩导波检测信号相对较弱,信噪比较低的问题,研究了磁致伸缩导波弱小信号的接收方法。首先确定了双接收线圈差分放大的技术方案,然后研究了接收电路谐振匹配方法和谐振电路的选频特性,最后进行了实验验证。结果表明,双线圈接... 针对磁致伸缩导波检测信号相对较弱,信噪比较低的问题,研究了磁致伸缩导波弱小信号的接收方法。首先确定了双接收线圈差分放大的技术方案,然后研究了接收电路谐振匹配方法和谐振电路的选频特性,最后进行了实验验证。结果表明,双线圈接收并经谐振匹配后的电路接收信号幅值和信噪比有了明显提高,增加电路电感量再进行谐振匹配效果更为明显。该研究结果可为提高磁致伸缩导波仪器检测性能提供一种有效思路。 展开更多
关键词 磁致伸缩导波 传感器 弱小信号 信噪比 谐振匹配 差分放大电路
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液体黏滞系数测量新方法 预览 被引量:2
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作者 吴斌 徐秀 +2 位作者 高博 刘秀成 何存富 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期8-14,共7页
提出一种利用磁致伸缩传感器在金属杆(探杆)中激励超声导波扭转模态,用于液体黏滞系数测量的新方法.与基于导波波速的理论测量模型(波速模型)相比较,分析基于导波衰减系数的理论测量模型(衰减模型)的优势,并通过数值仿真分析衰减... 提出一种利用磁致伸缩传感器在金属杆(探杆)中激励超声导波扭转模态,用于液体黏滞系数测量的新方法.与基于导波波速的理论测量模型(波速模型)相比较,分析基于导波衰减系数的理论测量模型(衰减模型)的优势,并通过数值仿真分析衰减法模型中频率、探杆材料以及直径3个参数对测量结果的影响.根据磁致伸缩传感器系统设计原理,针对被检测液体黏滞系数范围,给出满足系统整体最佳衰减值为1 Np或限制在0.5~5 Np范围内要求的传感器系统最佳设计参数.利用衰减法对不同浓度(质量分数)的丙三醇溶液的黏滞系数进行试验测量,结果显示,试验测量值与传统方法测得的参考值,以及理论模型预测曲线相吻合,表明该方法可用于牛顿液体黏滞系数的测量. 展开更多
关键词 黏滞系数 超声导波 磁致伸缩传感器
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基于磁致伸缩效应的纵向导波产生与传播过程研究
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作者 龙盛蓉 钟毓宁 +2 位作者 宋小春 王亚午 刘莹 《武汉大学学报:工学版》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期548-551,570共5页
针对铁磁性材料中磁致伸缩导波的产生机理,利用有限元软件创建了非线性力磁耦合磁致伸缩有限元模型,分析了非线性铁磁性在外加磁场作用下磁致伸缩力的产生,以及在该力作用下材料中质点的位移情况,实现了基于铁磁性材料非线性力磁耦合本... 针对铁磁性材料中磁致伸缩导波的产生机理,利用有限元软件创建了非线性力磁耦合磁致伸缩有限元模型,分析了非线性铁磁性在外加磁场作用下磁致伸缩力的产生,以及在该力作用下材料中质点的位移情况,实现了基于铁磁性材料非线性力磁耦合本构关系的磁致伸缩导波的产生及传播过程仿真研究.仿真结果表明,当铁磁性管道在由永磁体产生的偏置磁场及通过高频交流电流线圈所产生磁场的共同作用下,管道内质点将受到平行于磁场方向的磁致伸缩力的作用并产生高频振动形成磁致伸缩导波,通过对各质点位移情况分析可以清楚了解到导波的传播及接收过程,并通过实验验证了该仿真研究的可靠性. 展开更多
关键词 有限元仿真 磁致伸缩传感器 导波 磁致伸缩效应
光纤技术在车辆中的应用
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作者 朱晶晶 朱莹莹 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期184-187,共4页
为提高车辆在特殊环境下的行动能力,通过引入光纤技术提升车辆的智能化和综合化。新型光纤技术是辅助车辆获得更高性能的有力武器。对此综述了车载光纤领域内的光纤通信及光纤传感技术的应用,包括可提高车辆数据处理与传输能力的塑料... 为提高车辆在特殊环境下的行动能力,通过引入光纤技术提升车辆的智能化和综合化。新型光纤技术是辅助车辆获得更高性能的有力武器。对此综述了车载光纤领域内的光纤通信及光纤传感技术的应用,包括可提高车辆数据处理与传输能力的塑料光纤和通信用器件光纤旋转连接器、光纤传像束以及光纤陀螺和光纤传感网络等。简要介绍了它们的工作原理和国内外的研究现状,并提出了光纤技术在车辆应用中的新挑战。 展开更多
关键词 导波光学 光纤通信 光纤传感 车辆
一种光纤EFPI高温传感器 被引量:2
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作者 蔡茜玮 江毅 丁文慧 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期 36-39,共4页
提出了一种金属封装的光纤外腔式珐珀(EFPI)高温传感器。利用不同材料的不同热膨胀系数,使EFPI的腔长对温度变化敏感,可以应用在高温场合下。该传感器具有结构简单、灵敏度高、耐高温等特点,测试结果表明,灵敏度为0.3837μm/℃,线性度... 提出了一种金属封装的光纤外腔式珐珀(EFPI)高温传感器。利用不同材料的不同热膨胀系数,使EFPI的腔长对温度变化敏感,可以应用在高温场合下。该传感器具有结构简单、灵敏度高、耐高温等特点,测试结果表明,灵敏度为0.3837μm/℃,线性度为0.9956,分辨率为0.26℃。它的正常工作温度范围为0-400℃。 展开更多
关键词 导波光学 EFPI 光纤传感器 高温
基于磁致伸缩效应的导波无损检测技术研究进展 预览 被引量:17
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作者 王悦民 谢俊丽 +2 位作者 刘东 沈立华 孙丰瑞 《无损检测》 北大核心 2007年第5期 280-284,共5页
概述了国内外基于磁致伸缩效应的导波无损检测技术的研究进展,重点评述了磁致伸缩导波无损检测技术取得的三方面突破,即磁致伸缩传感器技术、导波特性研究和导波信号处理。提出了有待进一步解决的问题。
关键词 磁致伸缩效应 导波检测 传感器 信号处理
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溶胶-凝胶光波导环形谐振腔的挥发性有机化合物传感特性 被引量:4
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作者 初凤红 庞拂飞 +4 位作者 韩秀友 耿健新 蔡海文 瞿荣辉 方祖捷 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期229-233,共5页
采用溶胶-凝胶法制作波导环形谐振腔,讨论了环形谐振腔器件的传输特性。测量了在不同物质、不同体积分数的挥发性有机化合物(VOC)蒸气气氛下器件的传输光谱的敏感性。结果表明,谐振波长随甲醇、乙醇、丙醇等醇类化合物,以及丙酮、... 采用溶胶-凝胶法制作波导环形谐振腔,讨论了环形谐振腔器件的传输特性。测量了在不同物质、不同体积分数的挥发性有机化合物(VOC)蒸气气氛下器件的传输光谱的敏感性。结果表明,谐振波长随甲醇、乙醇、丙醇等醇类化合物,以及丙酮、甲醛等蒸气体积分数的上升而向长波方向移动,具有高的灵敏度,且两者基本呈线性关系。其中,对丙醇最敏感,灵敏度达到1.403pm/10^-6。对甲烷和二甲苯也有微弱反应,但是其灵敏度很低。也测量了水蒸气对传输谱特性的影响。观察到传输谱衬比度对不同挥发性有机化合物物质蒸气的不同敏感特性。对传感机制进行了讨论。 展开更多
关键词 导波光学 传感 溶胶-凝胶 环形谐振腔 挥发性有机化合物
光纤光栅型振动传感中的温度补偿研究 预览 被引量:2
11
作者 董兴法 黄勇林 +3 位作者 郎科伟 张伟刚 开桂云 董孝义 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 2004年第5期 404-407,共4页
提出了一种光纤光栅振动传感中的温度补偿方法,用两个光纤光栅进行应变差动,温度影响作为共模量得到抑制.实验结果表明,补偿后在3~45 ℃范围内所测波长差变化量仅为0.03 nm,敏感度降低到补偿前的1/14,振动频率达到715 Hz时仍能检测到... 提出了一种光纤光栅振动传感中的温度补偿方法,用两个光纤光栅进行应变差动,温度影响作为共模量得到抑制.实验结果表明,补偿后在3~45 ℃范围内所测波长差变化量仅为0.03 nm,敏感度降低到补偿前的1/14,振动频率达到715 Hz时仍能检测到不失真的波形.讨论了影响频带宽度和灵敏度的主要因素. 展开更多
关键词 导波光学 光纤光栅 温度补偿 振动传感
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衰减全反射型电压传感器的理论和实验研究 被引量:4
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作者 袁文 郭琴 +4 位作者 桑明煌 聂义友 肖平平 曹庄琪 沈启舜 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第9期1199-1202,共4页
提出了一种新型反射型聚合物波导电压传感器理论,并且进行了实验研究。这种电压传感器采用棱镜波导耦合结构,在棱镜下底面依次镀有金属膜一聚合物一金属膜三层结构。通过两层金属膜对极化聚合物加电压,利用聚合物材料电光效应和导模... 提出了一种新型反射型聚合物波导电压传感器理论,并且进行了实验研究。这种电压传感器采用棱镜波导耦合结构,在棱镜下底面依次镀有金属膜一聚合物一金属膜三层结构。通过两层金属膜对极化聚合物加电压,利用聚合物材料电光效应和导模共振吸收峰对聚合物折射率的敏感特性,通过反射光强的测量来确定作用电压的变化值。实验中的测试电压范围是从-140V至+140V,得到的线性度值为0.991,电压测量的分辨力为0.1V,电压测量灵敏度系数为0.0011V^-1。实验表明这种电压传感器具有良好的线性和较高的灵敏度。 展开更多
关键词 导波光学 衰减全反射 极化聚合物 电压传感器
末制导炮弹中的目标探测传感器技术 预览
13
作者 姜忠宝 《传感技术学报》 CAS CSCD 2003年第1期 96-98,共3页
分析了末制导炮弹中常用的两种目标探测器(红外传感器和激光传感器)的特点及工作原理,介绍了激光传感器(由光敏二极管组成)在末制导炮弹中的具体运用.
关键词 末制导炮弹 红外传感器 光敏二极管
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管道导波检测探头背衬层参数和频率特性的实验研究 预览
14
作者 雷玉兰 陈波 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第30期190-193,共4页
通过对不同材料参数配比制作的导波探头背衬层进行试验,研究超声导波在一定的频率范围内焊缝第一次反射回波系数和端面反射系数及频率的关系。分析不同配比背衬层对信号的影响,确定激励导波的最佳频率范围。试验表明:随着碳化硅比例的... 通过对不同材料参数配比制作的导波探头背衬层进行试验,研究超声导波在一定的频率范围内焊缝第一次反射回波系数和端面反射系数及频率的关系。分析不同配比背衬层对信号的影响,确定激励导波的最佳频率范围。试验表明:随着碳化硅比例的增加,PZT传感器的相对灵敏度降低;碳化硅的比例降低时,传感器接收到的杂波幅值增大,信噪比降低;不同配比参数的背衬层都存在一个最佳检测频率段,即随着碳化硅比例的增大,缺陷的最佳检测频率段先增大后减小。 展开更多
关键词 管道 超声导波 PZT传感器 背衬层 频率
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传统差压变送器在液氨球罐液位测量中的局限性及改造 预览
15
作者 刘燕江 《化肥工业》 CAS 2016年第4期50-53,共4页
分析探讨了传统差压变送器在液氨球罐液位测量中的局限性,介绍了3051SERS电子远传数字差压液位系统的技术特点。对传统的差压变送器采用ERS系统改造后,彻底解决了传统差压变送器气相管积液的问题。
关键词 液氨球罐 差压变送器 导波雷达液位计 3051S ERS
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磁致伸缩式纵向超声导波传感器的阻抗匹配设计 预览 被引量:2
16
作者 张喆斯 马延鋆 +1 位作者 宋振华 马宏伟 《无损检测》 2015年第8期43-47,共5页
针对基于磁致伸缩式纵向超声导波传感器的管道无损检测问题,介绍了磁致伸缩式纵向超声导波传感器的检测原理及其结构。在此基础上,对接收传感器与接收源之间的阻抗匹配问题进行了讨论,阐述了实现阻抗匹配的条件与方法,并且通过理论计算... 针对基于磁致伸缩式纵向超声导波传感器的管道无损检测问题,介绍了磁致伸缩式纵向超声导波传感器的检测原理及其结构。在此基础上,对接收传感器与接收源之间的阻抗匹配问题进行了讨论,阐述了实现阻抗匹配的条件与方法,并且通过理论计算得到最佳匹配条件与匹配电路的最佳电容。最后,设计了验证试验,验证了阻抗匹配问题的存在,讨论了阻抗匹配角、匹配电容值与导波信号幅值之间的关系,并且利用试验方法得到了真实条件下匹配电路的最佳电容值。 展开更多
关键词 磁致伸缩 超声导波传感器 阻抗匹配
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磁致伸缩扭转导波管道缺陷检测数值模拟和实验研究 预览 被引量:1
17
作者 朱龙翔 王悦民 孙丰瑞 《中南大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期3001-3007,共7页
通过有限元方法对T(0,1)模态导波管道缺陷检测进行数值模拟,使用三维有限元单元建立缺陷管道模型,激励和接收T(0,1)模态导波,对管道模型中的多种缺陷进行检测。制作磁致伸缩扭转导波传感器,在实验中激励出T(0,1)模态导波对含有不... 通过有限元方法对T(0,1)模态导波管道缺陷检测进行数值模拟,使用三维有限元单元建立缺陷管道模型,激励和接收T(0,1)模态导波,对管道模型中的多种缺陷进行检测。制作磁致伸缩扭转导波传感器,在实验中激励出T(0,1)模态导波对含有不同缺陷的管道进行检测。对T(0,1)模态导波反射系数与缺陷尺寸之间的关系进行数值模拟和实验研究。研究结果表明:当频率为29 kHz时,T(0,1)模态导波反射系数随缺陷轴向长度的增加先增大后减少,随着缺陷周向长度近似呈线性增加,随缺陷深度呈曲线增加。 展开更多
关键词 T(0 1)模态导波 磁致伸缩传感器 缺陷检测 数值模拟 反射系数
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光纤MEMS法布里-珀罗压力传感器的准分布式测量 预览 被引量:3
18
作者 倪小琦 王鸣 +1 位作者 陈绪兴 戴霞娟 《南京师范大学学报:工程技术版》 CAS 2009年第4期 82-86,共5页
提出了一种基于傅立叶解调法的空分复用系统,实现了光纤微机电系统(M icroE lectroM echan ical System,MEMS)法-珀(FP)压力传感器的准分布式测量.传感器基于FP腔干涉的原理,采用MEMS技术加工制作,用傅立叶方法解调干涉信号,用光开... 提出了一种基于傅立叶解调法的空分复用系统,实现了光纤微机电系统(M icroE lectroM echan ical System,MEMS)法-珀(FP)压力传感器的准分布式测量.传感器基于FP腔干涉的原理,采用MEMS技术加工制作,用傅立叶方法解调干涉信号,用光开关实现传感器复用.理论分析与实验验证了传感器解调和复用的基本原理.结果表明,该系统具有好的线性、灵敏度、精度和重复性,响应速度快,复用的传感器间无明显串扰,系统复用能力取决于光开关的通道数. 展开更多
关键词 导波与光纤光学 FP压力传感器 傅立叶解调法 准分布式测量
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一种应力迟滞和温度自动补偿型FBG压力传感器 预览 被引量:7
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作者 王宏亮 乔学光 +2 位作者 傅海威 冯德全 李东明 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期 1-5,共5页
基于波登管与悬臂粱的组合设计,将2个相同波长的光纤布拉格光栅(FBG)分别与悬臂梁的上、下表面对称粘贴组成差动式FBG传感系统,实现了外压力调谐双FBG布拉格波长差的调谐方法。理论分析和实验研究结果表明,该系统不仅能自动补偿FB... 基于波登管与悬臂粱的组合设计,将2个相同波长的光纤布拉格光栅(FBG)分别与悬臂梁的上、下表面对称粘贴组成差动式FBG传感系统,实现了外压力调谐双FBG布拉格波长差的调谐方法。理论分析和实验研究结果表明,该系统不仅能自动补偿FBO压力传感系统中弹性衬底元件在加压和减雁过程中的弹性迟滞,而且能同时自动补偿温度,改善传感系统的线性响应特性;在0~20MPa的压力范嗣内,双峰波长差的调谐范围为0.0~5.6nm,压力调谐双峰波长差的灵敏度可达0.28nm/MPa,是压力调谐单峰波长灵敏度的2倍,标准误差可由单峰的0.066nm降低到0.0084nm。 展开更多
关键词 波导与光纤光学 光纤布拉格光栅(FBG) 压力传感器 弹性滞后与弹性后效自动补偿
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基于长周期光纤光栅的几种传感器模型的比较 预览
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作者 赵晓云 顾铮先 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2008年第10期 79-81,88,共4页
介绍了基于长周期光纤光栅(LPFG)的3种传感器模型,给出了灵敏度的定义,并计算出了3种模型各自的灵敏度。结果表明:涂覆LPFG作溶液传感时比普通LPFG灵敏度提高了30倍左右。涂覆LPFG传感器具有广阔的应用前景。
关键词 导波与光纤光学 长周期光纤光栅 传感器
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