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国家高技术研究发展计划(2009AA06Z203): 作品数：30 被引量：155H指数：8; 相关作者：乔学光贾振安傅海威刘颖刚邵敏更多>>; 相关机构：西安石油大学西北大学西北工业大学更多>>; 发文基金：国家高技术研究发展计划高等学校科技创新工程重大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天文地球机械工程更多>>

Compact FBG diaphragm accelerometer based on L-shaped rigid cantilever beam被引量：4: 2011年; A compact fiber Bragg grating(FBG) diaphragm accelerometer based on L-shaped rigid cantilever beam is proposed and experimentally demonstrated.The sensing system is based on the integration of a flat diaphragm and an L-shaped rigid cantilever beam.The FBG is pre-tensioned and the two side points are fixed,efficiently avoiding the unwanted chirp effect of grating.Dynamic vibration measurement shows that the proposed FBG diaphragm accelerometer provides a wide frequency response range(0-110 Hz) and an extremely high sensitivity(106.5 pm/g),indentifying it as a good candidate for embedding structural health monitoring and seismic wave measurement.; 翁银燕乔学光冯忠耀忽满利张敬花杨扬; 关键词：结构健康监测

两点封装的光纤布拉格加速度传感器设计被引量：10: 2012年; 提出了一种双半孔梁光纤布拉格光栅(FBG)加速度传感器实现加速度信号测量的方法。首先,建立了两点封装FBG的加速度传感模型,理论分析了加速度与位移敏感点的线性响应。其次,从理论上分析了两点封装方案中FBG的自振特性,讨论了封装光纤的长度和预应力对光纤自振频率的影响。最后,依据FBG的自振特性设计了FBG加速度传感器,并通过实验研究了FBG加速度传感器的线性响应和幅频响应特性。实验结果表明:提出的传感器在10～250Hz具有较好的平坦区,加速度响应灵敏度为41.2pm/G;加速度与波长具有较好的线性关系,线性度为99.8%。同时,该加速度传感器具有较强的方向抗干扰性,轴向交叉灵敏度小于4.8%。; 刘钦朋乔学光傅海威高宏; 关键词：光纤光学光纤布拉格光栅自振特性

耐高压FBG压力传感器实验研究被引量：4: 2013年; 为了提高光纤Bragg光栅（FBG）的压力灵敏度以实现油气井下高压传感的测量要求，设计了一种以薄壁筒为衬底外加保护套的耐高压FBG传感器。将FBG沿着弹性筒的轴向用高温胶固化在筒的内部。由于外界油压将引起弹性筒轴向压缩并传递到FBG上引起FBG波长的变化，测量FBG波长的变化即可得到外界压力的变化。理论得到传感器的压力响应灵敏度为-0．035nm／MPa；0-40MPa压力范围内压力实验测得传感器压力响应灵敏度为-0．0339nm／MPa，线性拟合度为0．9997，理论和实验符合得很好。结果表明：该传感器性能稳定，线性度和重复性好，可以用于油气井下高压的实时测量。; 禹大宽贾振安刘钦朋高宏尉婷; 关键词：光纤光学光纤BRAGG光栅

基于F-P腔的压电陶瓷直线驱动研究被引量：1: 2013年; 提出一种新的直线驱动压电陶瓷的方法。通过压电陶瓷对可调谐法布里-珀罗(F-P)腔进行驱动,从而改变F-P腔的透射光波长,使用光栅阵列对透射光波长进行定位,找出压电陶瓷的电压-位移特性曲线,并对此曲线取反函数作为新的驱动电压曲线,使压电陶瓷能得到直线驱动。最后使用了F-P腔对这种方法驱动的压电陶瓷运动曲线进行了测试,结果表明,使用这种驱动方法的压电陶瓷运动曲线与曲线起点到终点的直线方差的积分为393.78,而使用三角波电压驱动的压电陶瓷运动曲线与曲线起点到终点的直线方差的积分为44 554.65,可见这种方法使线性程度得到提高。; 傅海威平凯乔学光刘颖刚; 关键词：压电陶瓷 F-P腔直线驱动器

低频光纤布拉格光栅振动加速度传感器研究被引量：9: 2013年; 考虑到光纤布拉格光栅（FBG）在振动检测中的优势,针对等强度悬臂梁式光纤布拉格光栅低频振动加速度传感器,对其传感原理、固有频率进行了理论分析,考虑了悬臂梁本身质量对振动系统的影响,得出固有频率理论值为21.1Hz.实验结果表明：在5～16 Hz的频率范围内,该振动加速度传感器具有较平坦的频率响应曲线,加速度灵敏度为21.5pm/m/s2,传感器固有频率20 Hz,实验值与理论值相对误差为5.5％,表明该振动加速度传感器能实现低频加速度的测量.; 罗小东乔学光贾振安高宏邵敏陈国祥; 关键词：振动加速度光纤布拉格光栅固有频率频率响应

光纤Bragg光栅低频振动传感器的特性研究被引量：9: 2012年; 设计了一种安装于双圆柱弹性环内并由多条弹性薄片条组装成的桶形骨架作为光纤Bragg光栅(FBG)振动传感器基底的传感结构,振动传感器的谐振频率为440Hz,加速度灵敏度约为76.4pm/g,采用相位载波调制式FBG振动传感器解调系统进行解调。实验结果表明,本文传感器经双圆柱弹性环对横向振动约束处理后,其幅频特性在20～300Hz频率范围内呈现出平坦的水平直线,对应于位相角φ=0处的相频特性曲线也呈现出平坦的水平直线,适合于工程技术中20～300Hz的振动信号实时检测。; 王宏亮陈娇敏樊伟兆雪周浩强宋利娜; 关键词：光纤光学振动传感器

基于分布式光纤布里渊散射的油气管道应力监测研究被引量：18: 2012年; 为了进一步提高油气管道的监测,提出了一种基于分布式光纤布里渊(Brillouin)散射的油气管道的应力监测方法,并对模拟性油气管道进行了实验研究。通过分析应变与布里渊频移之间的关系,研究了管道的形变,并且对如何布置光纤进行了研究。实验结果表明,布里渊散射光纤传感技术能够准确监测并识别管道的应力变化。在长为200m光纤中,应变分辨率达2με,空间定位分辨率达到0.5m。; 贾振安王虎乔学光尉婷张嘉庆; 关键词：油气管道应力监测

基于温度变化的涂覆型熔锥光纤传输特性被引量：8: 2012年; 基于光在熔锥光纤中传输的基本原理,分析了在外界温度不断变化的情况下涂覆折射率匹配液的熔锥光纤传输损耗特性。利用计算机仿真与实验得到了这种器件的传输损耗特性曲线,计算机仿真结果和实验结果的一致性很好地说明了熔锥光纤传输特性随温度变化的关系。随着外界环境温度的升高,折射率匹配液的折射率降低,熔锥光纤所携带的光功率占总光功率的比值增加,导致传输损耗减小。同时利用这种传输特性得到了一种温度可调的短通滤波器件,在一定温度下,这种滤波器对长波的滤波大于35dB,其滤波截止波长随温度升高而向长波方向漂移,温度系数是40nm/℃。; 傅海威许士超乔学光刘颖刚周红雒明世邱淑伟; 关键词：光纤光学熔锥光纤温度传输特性

基于光纤气泡和纤芯失配的Mach-Zehnder干涉液体折射率传感器被引量：14: 2013年; 介绍了一种基于光纤气泡和纤芯失配的Mach-Zehnder干涉液体折射率传感器.将两根纤芯经过腐蚀的普通单模光纤熔接在一起,在熔接点处形成一个气泡,在距气泡20 mm处级联一段20 mm的细芯光纤,再接入一段单模光纤,形成单模光纤-气泡-单模光纤-细芯光纤-单模光纤结构的传感器.气泡与光纤芯径失配处的两个节点起到光纤耦合器的作用,从而形成光纤Mach-Zehnder干涉仪.环境液体折射率的变化,将使得传感器透射谱能量发生变化,通过测量干涉谱波峰峰值能量从而实现对折射率的测量.并对所制作传感器的折射率响应特性进行了实验研究,实验结果表明干涉谱波峰峰值能量与环境液体折射率之间存在良好的线性关系,当环境液体折射率变化范围在1.351—1.402时,响应灵敏度为143.537 dB/RIU,线性度0.996.该传感器在生物化学领域有较好的应用前景.; 李辉栋傅海威邵敏赵娜乔学光刘颖刚李岩闫旭; 关键词：折射率传感

三级双泵结构光纤ASE光源输出光谱平坦度的改善被引量：3: 2012年; 为满足光纤布拉格光栅(FBG)传感和波分复用(WDM)光纤通信系统对光源光谱平坦度与带宽的要求,利用调整优化结构参数和增益均衡滤波方法,对三级双泵浦结构掺铒光纤(EDF)放大自发辐射(ASE)光源输出光谱进了行平坦化处理。通过对三段EDF长度优化和两级正反向泵浦功率的调整,使得光源输出光谱覆盖C+L波段,消除了1 570nm附近的光谱凸起;并根据输出光谱特性设计了一种基于长周期光纤光栅(LPFG)的增益平坦滤波器(GFF),对输出光谱进行二次平坦处理,进一步消除了EDF峰值吸收波长1 532nm处的光谱凸起。在C+L波段内获得了0.76dBm的光谱平坦度,光谱3dB带宽达80nm以上。; 刘颖刚贾振安乔学光傅海威李丽; 关键词：光纤光学光谱平坦度

国家高技术研究发展计划(2009AA06Z203)

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