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折射率、温度及故障定位新型光纤传感技术研究

作 者: 解振海
导 师: 夏历
学 校: 华中科技大学
专 业: 光学工程
关键词: 光纤折射率传感 熔接气泡 光纤温度传感 拍频 混沌 相关光时域反射仪
分类号: TP212
类 型: 硕士论文
年 份: 2013年
下 载: 6次
引 用: 0次
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内容摘要


光纤传感器是传感器一个重要的研究方向,光纤传感器具有结构简单、质量轻、易塑形、耐高温、耐腐蚀、抗电磁干扰等优点,而被广泛应用到各个领域当中。现代光纤传感器正向着智能化、微小化及高灵敏性等特点发展,这也意味着光纤传感器在未来生产生活以及科研工作中有更为广泛的应用。本论文根据文中的主要工作深入分析了光纤传感技术的研究背景以及现状,并阐述了其主要意义。依据工作的不同性质,文中将研究结果分三部分进行相关阐述:(1)首先在折射率光纤传感技术研究工作中,证明了载氢光纤熔接气泡的主要损耗是由光纤纤芯微弯曲损耗造成的,并在此基础上提出了一种简易的折射率光纤测量技术。(2)其次根据光纤bragg光栅F-P梳状滤波器一个特性,即F-P梳状滤波器窄带通的自由光谱范围是渐变的,提出了一种新的传感解调方法,这种方法基于双波长激光器的拍频技术,实现了在一定温度范围内的温度传感。(3)最后文中提出了一种基于半导体光放大器的环腔混沌光源,这种环腔光源取消了滤波器、光隔离器等常用的光纤激光器无源器件,降低了系统的复杂性及费用,并产生了性能良好的光混沌信号,最后我们依据SOA环腔混沌光源及混沌光相关技术提出了一种高稳定、高精度的混沌光时域反射仪技术,这种光时域反射仪的光纤故障定位达到50μm,稳定在±150μm。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-15
  1.1 光纤及光纤传感的发展及特点  8-11
  1.2 国内外研究近况  11-14
  1.3 主要研究内容  14-15
2 基于光纤微弯曲的折射率传感技术  15-26
  2.1 折射率光纤传感技术及光纤损耗  15-18
  2.2 微弯曲折射率传感技术原理  18-21
  2.3 系统结构及实验结果  21-24
  2.4 本章小结  24-26
3 基于双波长光纤激光器拍频原理的温度传感技术  26-41
  3.1 引言  26-30
  3.2 光纤光栅传感器的原理及光纤光栅 F-P 腔的制作  30-36
  3.3 拍频温度传感技术原理  36-38
  3.4 实验结果及分析  38-40
  3.5 本章小结  40-41
4 基于 SOA 环腔混沌光源的高精度光纤时域计  41-51
  4.1 混沌信号相关技术及新型光时域反射仪的研究现状  41-46
  4.2 系统结构  46-48
  4.3 实验及结果分析  48-50
  4.4 本章小结  50-51
5 总结与展望  51-53
致谢  53-54
参考文献  54-58
附录 1 攻读硕士学位期间发表论文目录  58

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化元件、部件 > 发送器(变换器)、传感器
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