光纤布喇格光栅

摘要： 随着智能电网技术的发展,电流参数的监测需求日益提升。提出了一种基于磁致伸缩效应的光纤布喇格光栅(FBG)电流传感器,将FBG全部固定于磁致伸缩材料上,使其感知通电螺线管所产生的磁场来实现电流传感。监测FBG的波长变化可知,FBG电流传感器在0~5 A电流范围最大实现了0.773 nm的布喇格波长漂移量,传感灵敏度高达0.184 nm/A。

摘要： 为了全面了解级联双光纤光栅(CFG)传感器的研究现状,从测量温度、应变和折射率的传感应用出发,详细介绍和对比了级联双光纤布喇格光栅(FBG)、级联双长周期光纤光栅(LPG)以及级联LPG+FBG这3种CFG传感器,总结出了现阶段CFG传感器的技术优势和存在的难点,最后对CFG传感器的技术发展进行了展望。

摘要： 针对现有的波长解调型光纤布喇格光栅(FBG)风速计系统成本高、操作不方便等问题,提出一种基于FBG啁啾效应的强度解调型光纤热式风速计。使用泵浦激光对长度为15 mm的FBG进行非均匀加热后,使其产生明显的啁啾效应,利用啁啾化FBG在风速作用下温度梯度降低导致啁啾程度减弱,其反射光功率也随之减小的原理,成功实现了强度解调型的FBG风速测量。实验结果表明:风速计的测量范围达0~11 m/s,在风速为0.1 m/s时风速计的灵敏度高达-28.60μW/(m·s^(-1)),其动态响应时间小于1 s(低风速到高风速约为0.3 s,高风速到低风速为0.9 s)。

摘要： 为了实现地震波的三维采集,设计了一种三分量光纤布喇格光栅(FBG)地震检波器,理论推导了该检波器的固有频率和灵敏度,先后使用Matlab软件、COMSOL软件对检波器进行结构参数优化和模态分析,测试了检波器的幅频响应、横向抗干扰性能和灵敏度响应。实验结果表明:检波器的平坦区为0.6~50 Hz;一阶、二阶和三阶的固有频率分别为56 Hz、59 Hz和63 Hz,x、y和z方向上灵敏度分别为218.22 pm/g、284.76 pm/g和249.67 pm/g;每个方向上的横向抗干扰度均小于5%,可实现低频信号的三分量检测。

摘要： 工况环境下为了稳定地获取工件状态信息,采用多光纤布喇格光栅(FBG)组网监测的方法,将多光纤光栅传感器分布于装配结构的工装上,在获取敏感位置实时应变场数据的基础上,分析了不同装配误差与应变场分布的函数关系,并给出了合适的修正参数。结果表明,在工件上分别施加100N的应力时,x轴方向的最大形变值为0.86mm,y轴方向的最大形变值为0.69mm;与采用激光扫描获得的标准测量数据对比可知,x轴上测试的敏感位置形变值平均误差优于4.7%,y轴上测试的敏感位置形变值平均误差优于3.9%。采用光纤传感实现装配过程的智能修正是可行的,并且其在整个测试范围内具有很好的线性度和可重复性,可提高智能装配控制效果。

摘要： 为了实时监测斜拉桥拉索的索力值,以光纤布喇格光栅传感器为终端,构建了一套索力在线监测系统,该系统包括监测终端、信号传输线路、中控室、云端数据储存中心、数据可视化界面等,并应用于衡阳东洲湘江大桥,结果表明:在施工阶段,通过索力在线监测系统获得的索力值与理论值的相对误差不大于3.61%;在成桥阶段,索力在线监测系统能实时准确的记录各斜拉索索力的变化规律,系统显示,成桥阶段各斜拉索索力均未超过设计值的5%,说明各斜拉索正常工作。

摘要： 相较于传统的单模光纤布喇格光栅(FBG)传感器,少模FBG传感器在测量时不易受到外界无关参量的影响,精度更高,但其在光栅参数设计上缺乏相应的理论依据。针对此问题,基于FBG耦合模理论,利用OptiGrating和Matlab软件模拟分析了纤芯中存在LP_(01)模、LP_(11)模的少模FBG的反射谱。仿真结果表明:区别于传统单模FBG的单峰结构,少模FBG的反射谱具有三峰结构,光栅周期、光栅长度和折射率调制深度的变化会对各波峰的反射率及中心波长产生规律性的影响。

摘要： 为了研究光注入半导体激光器(SL)产生的光子微波信号的性能,基于SL的速率方程和光纤布喇格光栅(FBG)滤波理论,采用数值仿真的方法进行了理论分析,得到了各种注入参量下的光谱、功率谱和线宽,并讨论了反馈参量对微波线宽的影响,考虑到光注入下产生的微波线宽较宽,进一步引入FBG光反馈窄化了微波信号的线宽。结果表明,当SL仅在光注入作用下时,通过改变注入参量,可实现微波频率连续可调谐和微波强度最大化;微波线宽随着反馈强度的增加逐渐变窄,通过适当调节反馈参量可将微波线宽压缩到10kHz以下。该研究结果可为半导体激光器在光生微波中的应用提供一定的理论参考。

摘要： 为了解决因碳纤维/环氧树脂复合材料构件中树脂基体与碳纤维间的热膨胀系数存在差异,热压成型后,内部未释放的残余应力会使材料构件发生残余应变,造成构件变形、影响制品质量的问题,采用光纤布喇格光栅(FBG)传感器在线监测实验研究和有限元仿真分析相结合的研究方法,进行了理论分析和实验验证,采集了碳纤维/环氧树脂复合材料环形构件热压罐成型后表面残余应变变化实时数据。结果表明,该构件下法兰根部应变释放情况复杂,靠近支承位置处的残余应变释放受阻,而其余监测点位的残余应变普遍在30με~90με的范围内,与仿真结果相符;FBG传感器能对构件成型后残余应变释放历程进行多点位实时在线监测,并实现对构件整体应变分布的分析和预警。该研究具有一定科学研究和工程应用意义。

摘要： 流量测量在工业生产过程中极其重要,基于光纤布喇格光栅(FBG)的流量传感器具有一系列的优点而备受重视.结合研究成果,详细说明了常见的的靶式FBG流量计、压差式FBG流量计、涡轮式FBG流量计以及其它类型的FBG流量传感器的测量原理和实验情况,最后展望了基于FBG的流量传感器的发展方向.

摘要： 光纤布喇格光栅(Fiber Grating,FBG)在很多领域如民用建筑及航空结构的安全监控中将是很优异的传感器件.过去十多年来,FBG传感器的制作、信号检测和多点传感及复用取得了显著的进展.本文对FBG及其应用方面的进展作简要综述并着重介绍香港理工大学在这方面的研究工作及进展.

摘要： 由于微弱的局部放电或低温热点等早期故障,在油浸式变压器中会产生悬浮状态或溶解状态的氢气.当前普遍采用取油样-油气分离-气体检测的模式和手段,存在检测环节多、操作繁琐、试验周期长等弊病,试验误差也较大.本文基于光纤布喇格光栅提出了应用于变压器油中溶解氢气检测的光纤光栅氢气传感器和检测方案,具有体积小、可内置、无需油气分离、检测环节少等显著优点.为了提高光纤光栅氢气传感的灵敏度,通过侧边抛磨增敏设计,采用轮式抛磨法对布喇格栅区的光纤进行抛磨,采用磁控溅射的方法在光纤表面溅射氢敏钯膜材料,制备了侧边抛磨深度为20 μm的光纤光栅氢气传感器.进一步地,在实验室搭建了油中氢气传感测试平台,开展了多次溶解氢气传感灵敏度和重复性试验,灵敏度达到了0.476 pm/(μL/L),具有较高的重复性,可以满足实际变压器油中溶解氢气的传感需求.基于侧边抛磨的光纤布喇格光栅油中氢气传感器实现了变压器油中溶解气体的直接测量,为油中溶解氢气在线监测提供了一种新的传感思路和技术手段.

摘要： 基于大亚湾和岭澳核电站电气设备温度监测系统的现状及不足，本文分析了光纤布拉格光栅测温系统的工作原理并运用波分复用技术，提出了一种基于波分复用技术的应用于核级电气设备的分布式光纤光栅温度在线监测系统。本文分析了该系统的工作原理并介绍了该系统的总体结构，给出其技术指标.该系统具有测量精度高、耐高压、耐腐蚀、抗电磁干扰等优点，经现场应用取得了良好的效果。

摘要： 基于大亚湾和岭澳核电站电气设备温度监测系统的现状及不足，本文分析了光纤布拉格光栅测温系统的工作原理并运用波分复用技术，提出了一种基于波分复用技术的应用于核级电气设备的分布式光纤光栅温度在线监测系统。本文分析了该系统的工作原理并介绍了该系统的总体结构，给出其技术指标.该系统具有测量精度高、耐高压、耐腐蚀、抗电磁干扰等优点，经现场应用取得了良好的效果。

摘要： 基于大亚湾和岭澳核电站电气设备温度监测系统的现状及不足，本文分析了光纤布拉格光栅测温系统的工作原理并运用波分复用技术，提出了一种基于波分复用技术的应用于核级电气设备的分布式光纤光栅温度在线监测系统。本文分析了该系统的工作原理并介绍了该系统的总体结构，给出其技术指标.该系统具有测量精度高、耐高压、耐腐蚀、抗电磁干扰等优点，经现场应用取得了良好的效果。

摘要： 基于大亚湾和岭澳核电站电气设备温度监测系统的现状及不足，本文分析了光纤布拉格光栅测温系统的工作原理并运用波分复用技术，提出了一种基于波分复用技术的应用于核级电气设备的分布式光纤光栅温度在线监测系统。本文分析了该系统的工作原理并介绍了该系统的总体结构，给出其技术指标.该系统具有测量精度高、耐高压、耐腐蚀、抗电磁干扰等优点，经现场应用取得了良好的效果。

摘要： 基于大亚湾和岭澳核电站电气设备温度监测系统的现状及不足，本文分析了光纤布拉格光栅测温系统的工作原理并运用波分复用技术，提出了一种基于波分复用技术的应用于核级电气设备的分布式光纤光栅温度在线监测系统。本文分析了该系统的工作原理并介绍了该系统的总体结构，给出其技术指标.该系统具有测量精度高、耐高压、耐腐蚀、抗电磁干扰等优点，经现场应用取得了良好的效果。

摘要： 基于大亚湾和岭澳核电站电气设备温度监测系统的现状及不足，本文分析了光纤布拉格光栅测温系统的工作原理并运用波分复用技术，提出了一种基于波分复用技术的应用于核级电气设备的分布式光纤光栅温度在线监测系统。本文分析了该系统的工作原理并介绍了该系统的总体结构，给出其技术指标.该系统具有测量精度高、耐高压、耐腐蚀、抗电磁干扰等优点，经现场应用取得了良好的效果。

摘要： 基于大亚湾和岭澳核电站电气设备温度监测系统的现状及不足，本文分析了光纤布拉格光栅测温系统的工作原理并运用波分复用技术，提出了一种基于波分复用技术的应用于核级电气设备的分布式光纤光栅温度在线监测系统。本文分析了该系统的工作原理并介绍了该系统的总体结构，给出其技术指标.该系统具有测量精度高、耐高压、耐腐蚀、抗电磁干扰等优点，经现场应用取得了良好的效果。

摘要： 本文阐述了光纤Bragg光栅的基本传感原理、最新的研究应用以及要解决的关键技术,并分析了它的发展前景.

摘要： 本发明公开了一种基于布喇格光纤光栅的管道路径三维检测重构方法及系统，其中系统包括宽带光源、第一光分路器、第二光分路器、三维坐标传感探头。宽带光源发出的光经第一光分路器、传导光纤、第二光分路器，入射到三维坐标传感探头上；入射光经三维坐标传感探头反射后，反射光通过第一光分路器输送到波长解调仪；当弹性体轴线偏离重力方向时，引起光纤光栅发生波长漂移，波长解调仪解调出三维坐标传感探头中多个光纤光栅的中心波长，并输送到计算机；计算机根据解调出的中心波长以及光纤光栅应变和曲率分布图，计算钻筒的包括方位角和偏离重力方向的倾角的三维位置坐标。

摘要： 本发明公开了一种实现长距离光纤激光器布喇格光纤光栅传感系统的方法。该方法是以环形腔掺铒光纤激光器作为传感光源，以布喇格光纤光栅为传感器，另外再在传感系统中设置了喇曼放大器，并在光纤传输途中增设了一个基于双环行器的掺铒光纤放大结构。该方法引入到准分布式布喇格光纤光栅传感系统中，提高了泵浦的效率，可以极大地延长传感系统的距离，提高传感系统的性能，大大降低了系统成本，有极其重要的实用价值。

摘要： 本发明公开了一种基于布喇格光纤光栅的管道路径三维检测重构方法及系统，其中系统包括宽带光源、第一光分路器、第二光分路器、三维坐标传感探头。宽带光源发出的光经第一光分路器、传导光纤、第二光分路器，入射到三维坐标传感探头上；入射光经三维坐标传感探头反射后，反射光通过第一光分路器输送到波长解调仪；当弹性体轴线偏离重力方向时，引起光纤光栅发生波长漂移，波长解调仪解调出三维坐标传感探头中多个光纤光栅的中心波长，并输送到计算机；计算机根据解调出的中心波长以及光纤光栅应变和曲率分布图，计算钻筒的包括方位角和偏离重力方向的倾角的三维位置坐标。

摘要： 本发明涉及激光技术，光纤和集成光学领域。并工业应用于硅酸锗玻璃制的纤维和波导光学元件中，尤其应用于光纤布喇格光栅和大间隔光栅，散射补偿器，集成光波导等等。可简化辐射波长1.24mc和1.48mc的喇曼纤维激光器，提高喇曼散射中的辐射转换效率。辐射波长1.24mc的激光器，包括一个泵浦源(1)，一个含1-30摩尔%P2O5的光导纤维(2)，含11-39摩尔%二氧化硅并且是布喇格光纤光栅(3)和(4)的波导纤维部分，光栅(3)构成第一斯托克斯分量光学谐振腔的无窗分布式反射器，而光栅(4)-为该谐振腔的输出分布式反射器。第一斯托克斯分量在输出端获得。第二斯托克斯分量在辐射波长1.48mc的纤维激光器中获得。光导纤维(11)之一部分的折射率变化，通过让波长从270至390nm的激光辐射(12)透过光导纤维(11)的保护性聚合物包层而完成。

摘要： 本发明公开了一种新型微纳光纤布喇格光栅折射率传感器，包括依次连接的宽带光源、光耦合元件和微纳光纤布喇格光栅，以及与光耦合元件连接的波长检测单元；所述宽带光源发出的光信号经光耦合元件后入射微纳光纤布喇格光栅，经微纳光纤布喇格光栅反射后再次经过光耦合元件入射光波长检测单元；所述的微纳光纤布喇格光栅，具有多个高次谐波反射信号，其各谐波反射信号波长对于环境折射率灵敏度的差异与它们对环境温度的灵敏度差异不同，可以实现对环境折射率和温度的同时测量。本发明的新型微纳光纤布喇格光栅折射率传感器结构紧凑、成本低、制作效率高、降低有效带宽占用且实现方法简单。

摘要： 本发明公开了一种基于光纤布喇格光栅反射谱特性实现激光拍频的差动型光学加速度计，包括窄线宽光纤DBR激光光源、保偏光纤3dB耦合器、合束耦合器、光纤布拉格光栅、副悬臂梁、主悬臂梁、质量块、光源驱动、频率调制装置、检波装置、相位调制装置、调制信号发生装置、光电探测器、检波电路、边框；本发明抗干扰能力强，数字输出特性从本质上避免各种光强起伏干扰，同时采用光信号作为信息载体，可以有效降低电磁干扰对加速度测量精度的影响，可靠性高，稳定性好。

摘要： 基于光纤布喇格光栅和反射镜的可调相移光纤光栅，涉及一种相移光纤光栅。提供一种具有传输峰线宽窄、调谐速度快、结构简单、稳定性高、成本低等优点，可在传输方式下实现带通滤波，对FBG带外波长传输功率可有效抑制的基于光纤布喇格光栅和反射镜的可调相移光纤光栅。设有带有光纤布喇格光栅的单模光纤、一端镀有反射镜的单模光纤、套管和压电陶瓷，带有光纤布喇格光栅的单模光纤和一端镀有反射镜的单模光纤插入套管，带有光纤布喇格光栅的单模光纤与一端镀有反射镜的单模光纤之间留间隙，一端镀有反射镜的单模光纤的一端和套管的一端固定在压电陶瓷上，通过电流控制压电陶瓷可调谐间隙的长度，达到调谐相移进而达到调谐传输峰位置的目的。

摘要： 本发明涉及激光技术，光纤和集成光学领域。并工业应用于硅酸锗玻璃制的纤维和波导光学元件中，尤其应用于光纤布喇格光栅和大间隔光栅，散射补偿器，集成光波导等等。可简化辐射波长1.24mc和1.48mc的喇曼纤维激光器，提高喇曼散射中的辐射转换效率。辐射波长1.24mc的激光器，包括一个泵浦源(1)，一个含1-30摩尔％P2O5的光导纤维(2)，含11-39摩尔％二氧化硅并且是布喇格光纤光栅(3)和(4)的波导纤维部分，光栅(3)构成第一斯托克斯分量光学谐振腔的无窗分布式反射器，而光栅(4)-为该谐振腔的输出分布式反射器。第一斯托克斯分量在输出端获得。第二斯托克斯分量在辐射波长1.48mc的纤维激光器中获得。光导纤维(11)之一部分的折射率变化，通过让波长从270至390nm的激光辐射(12)透过光导纤维(11)的保护性聚合物包层而完成。

摘要： 本发明设计了一种布喇格光纤光栅阵列准分布式多参量测量的方法及装置，具有定点涂层的光纤布喇格光栅阵列通过单模光纤与光纤布喇格光栅阵列解调仪连接。光纤布喇格光栅表面光纤具有多种不同涂层材料。光纤布喇格光栅阵列解调仪解调得到光纤光栅反射谱形状及位置。当外界环境变化时，光纤布喇格光栅表面不同涂层材料伸缩大小、折射率等变化不同。涂层的改变带动光纤的变化，从而使光纤布喇格光栅的单个反射峰分裂成多个反射峰。这些反射峰波长变化率不同，结合灵敏度矩阵方程，解调得到外界参量的变化。多个具有定点涂层的光纤布喇格光栅形成阵列，能够准分布式测量温度、应变等多个外界参量。

摘要： 一种基于弱反射率光纤布喇格光栅的掺铒光纤放大器，本实用新型属于光学领域，涉及一种掺铒光纤放大器。本实用新型是为了解决现有掺铒光纤放大器，不能够同时满足增益平坦和增益稳定的问题。本实用新型所述的一种基于弱反射率光纤布喇格光栅的掺铒光纤放大器，采用一对弱反射率的光纤布喇格光栅构成谐振腔，替代了原有光纤放大器的增益稳定元件，谐振腔与光学滤波器协同工作，降低增益箝制效应对增益谱平坦度的影响，同时实现了掺铒光纤放大器增益谱的稳定与平坦。同时本实用新型结构简单、使用方便、易于实现且价格低廉。本实用新型所述的一种基于弱反射率光纤布喇格光栅的掺铒光纤放大器，适用于密集波分复用通讯网络中进行功率补偿器件。