陕西省自然科学基金(2013JM8032)
- 作品数：14 被引量：57H指数：4
- 相关作者：刘颖刚张伟傅海威贾振安赵娜更多>>
- 相关机构：西安石油大学西安建筑科技大学西北大学更多>>
- 发文基金：陕西省自然科学基金陕西省教育厅科研计划项目国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：电子电信自动化与计算机技术一般工业技术电气工程更多>>
- 磁流体包覆薄包层光纤光栅磁场传感研究被引量：8
- 2019年
- 利用磁流体替代光纤布喇格光栅(FBG)的部分二氧化硅包层,制作了一种磁流体封装薄包层FBG结构的磁场传感器,研究了传感器对磁场和温度的响应特性。结果表明,在5.0～20.0mT的磁场范围内,传感器的波长灵敏度和功率灵敏度分别为34.9pm/mT和-1.063dBm/mT,波长线性响应度达到了99.2%。封装工艺未改变FBG波长随温度线性变化的特性,但受磁流体磁光效应影响,其温度灵敏度减小到9.2pm/℃。该传感器可实现磁场测量中的温度补偿,方法简单、易于实现。
- 梁星杨武海刘鑫张伟刘颖刚
- 关键词：光纤光栅磁场传感磁流体折射率
- 光纤微结构传感器制作与特性研究
- 光纤传感器由于结构微小、性能稳定、测量参量广泛、光谱响应迅速等优点，逐步走进人类生活，成为传感领域不可或缺的一部分。本文制作并研究了多种光纤微结构传感器，对传感结构的温度、拉力以及气压响应特性进行了深入的实验分析。研究涉...
- 王钰玺
- 关键词：光纤传感器温度灵敏度
- 文献传递
- 基于液体热光效应的FBG温度补偿方法被引量：2
- 2014年
- 为了降低光纤布拉格光栅（FBG）中心波长对温度变化的敏感度，提出了一种FBG温度补偿新方法。用石英玻璃管对栅区包层被部分腐蚀的FBG进行罐状封装，内部填充具有一定折射率和负热光系数的液体以充当环境包层。利用液体包层热光效应影响FBG中心波长紫移的特性补偿光纤热膨胀和热光效应产生的红移特性，提高了FBG中心波长的温度稳定性，并且在25～55℃的局部温度范围内获得了0．0022nm／℃的温度系数，使FBG中心波长的温度稳定性提高了近5倍，验证了方法的可行性。理论与实验研究表明，通过减小FBG包层厚度或选择具有较大折射率和热光系数的封装液体，可进一步提高封装后的FBG的温度稳定性。这种温度补偿方法简单可行，避免了胶粘材料封装固化过程中的光栅啁啾，拓展了FBG在光纤传感和通信中的功能化应用。
- 刘颖刚张伟贾振安傅海威冯德全
- 关键词：温度补偿热光效应折射率
- 光纤拼接结构型应变不敏感温度传感器被引量：1
- 2021年
- 设计并制作了一种基于七芯光纤的应变不敏感温度传感器。该传感器将一段七芯光纤与两段单模光纤进行熔接,通过优化熔接参数在熔接点处形成两个分别充当光路分束器和耦合器的凸锥结构,构成了马赫-曾德尔干涉仪(MZI)。实验研究了该传感器对温度和应变的响应特性。结果表明,传感器的光谱对应变不敏感,但传感器对温度具有良好的线性响应特性,在40~200℃内,其谐振光谱波长随温度升高线性红移,对应温度灵敏度达到93.11 pm/℃,波长漂移线性度达99.4%。
- 宋小亚刘颖刚李博文黄亮董婧斐禹大宽冯德全
- 关键词：光纤传感器温度
- 微纳光纤布拉格光栅液体折射率传感实验研究被引量：6
- 2016年
- 通过对普通光纤布拉格光纤(FBG)用HF腐蚀,制作了不同直径尺寸的微纳FBG(MNFBG)用于液体折射率传感实验研究。结果表明,MNFBG的反射波长在1.33~1.43折射率范围内均随液体折射率的增大向长波方向移动,而且保持良好的二次非线性关系,最大波长灵敏度可达14.41nm/RIU;在1.33~1.38和1.38~1.43的较小折射率范围内,反射波长随折射率变化具有良好的线性关系,而且随着芯径尺寸的减小,反射波长随折射率变化的灵敏度、线性度以及线性响应范围均成递增规律。本文研究不仅拓展了FBG的功能化应用,而且为基于FBG的折射率传感器的设计、优化以及合理应用提供一定参考。
- 刘颖刚张伟贾振安傅海威
- 关键词：光纤传感折射率灵敏度
- 液体环境中微纳光纤布拉格光栅的温度特性被引量：6
- 2017年
- 针对微纳光纤布拉格光栅(MNFBG)在应用中存在的温度依赖问题,数值模拟了被不同折射率液体包围的MNFBG的反射波长与温度的关系,并且制作了可更换封装液体的MNFBG用于实验研究。通过使用蒸馏水和不同折射率的匹配液封装MNFBG,得到了MNFBG反射光谱及其中心波长随封装液体温度的变化规律。研究发现,在相同的温度变化过程中,不同性质的封装液体会影响MNFBG反射光谱的形状和移动方向,改变了普通光纤布拉格光栅(FBG)在温度升高过程中反射光谱形状几乎不变但其中心波长线性红移的特性。封装液体的折射率和热光系数越大,MNFBG反射波长随温度的变化越趋于非线性。换用折射率和热光系数分别为1.456和4×10^(-4)℃^(-1)的匹配液体后,MNFBG反射波长的温度灵敏度为-50.3pm/℃。MNFBG特性与环境液体、温度和FBG的尺寸有关,通过有效控制相关因素可以实现FBG在更多领域的功能化应用。
- 刘颖刚张伟
- 关键词：光纤光学热光效应温度灵敏度液体折射率
- 芯内双微孔复合腔结构的光纤法布里-珀罗传感器研究被引量：1
- 2018年
- 提出了一种基于芯内双微孔复合结构的全光纤干涉传感器结构,建立了传感器反射光谱的理论模型,给出了反射光谱强度与微孔长度、孔内介质折射率、微孔端面反射与损耗系数以及光纤的特性参数间的关系,并模拟了传感器光谱对温度和折射率变化的响应特性.利用193 nm准分子激光器,在普通单模光纤上加工制作了具有复合腔结构的全光纤多参量传感器,进行了传感实验研究.结果表明,该传感器具有优于99%的温度、折射率线性响应度,对应两套温度和折射率灵敏度分别为-0.172 nm/℃,1050.700 nm/RIU和0.004 nm/℃,48.775 nm/RIU,不仅能够实现温度、折射率以及它们的区分测量,还能够应用于气体压力的测量,测量精度可达0.3 kPa.
- 张伟刘颖刚张庭刘鑫傅海威贾振安
- 关键词：光纤传感器法布里-珀罗干涉仪温度折射率
- 一种基于微孔FP腔结构的光纤温度传感器被引量：1
- 2018年
- 利用准分子激光器在普通单模光纤上加工微孔,制作了一种微孔结构型的光纤Fabry-Perot(FP)腔,并对该微孔型光纤FP腔的温度特性进行了理论和实验研究。研究表明,当外界环境温度变化时,FP腔腔长和腔中介质的折射率会发生变化,致使传感器输出光谱发生漂移。通过观测光谱对应的峰值或谷值的漂移量,即可实现对环境温度的传感检测。实验结果发现,随着温度的升高,波长逐渐向短波方向方发生漂移,且波长的漂移量温度变化呈线性关系,其对应的温度灵敏度和线性度分别为-0.152 nm/℃和98.8%。该微孔结构型光纤F-P腔温度传感器具有结构简单、成本低廉、实用性好等优点,可以适应不同温度的需要,研究结果可为该种器件在传感中的应用提供一定参考。
- 刘颖刚梁星刘鑫杨武海张伟
- 关键词：温度特性准分子激光器传感
- 微纳光纤的制备及其光学特性研究被引量：4
- 2018年
- 在微纳光纤的制作中,制作方法和相关参数的选择与控制是影响其光学传输特性的重要因素。该文基于单模光纤,理论模拟并实验分析了熔融拉锥法和氢氟酸(HF)腐蚀法在制备微纳光纤(MNF)过程中的相关参数与传输光学特性变化规律。研究表明,在制备MNF过程中,直径从20μm减小到0时,传输功率损耗达97%,受耦合损耗和环境折射率变化的影响,理论损耗值与实验结果虽存在一定差异,但变化规律保持一致。通过OptiFDTD软件模拟,指出倏逝场深度随着光纤直径的减小而增大,且与损耗存在非线性关系,当输入光波波长与光纤的直径相比拟时,能量几乎全部集中在光纤的表面,此时外界环境变化对光纤内光波导响应灵敏度提高,微纳光纤的这种特性在传感领域具有潜在的应用市场。
- 张庭刘颖刚刘鑫高晓艳张静乐李康
- 关键词：熔融拉锥氢氟酸
- 非均匀光纤光栅制作与特性研究
- 与传统的电传感器相比，光纤光栅传感器具有其固有的优点，如体积小、抗干扰、耐高温高压环境等，因此在光纤传感领域具有越来越广泛地应用。特别是均匀光纤布拉格光栅（Fiber Bragg grating,FBG），由于成熟的刻写...
- 杨丹青
- 关键词：光纤光栅传感器相移光纤光栅超结构光纤光栅传感特性
- 文献传递
