本文關鍵詞：FLRDS-FBG應變傳感器研究

  更多相關文章： 光纖環(huán)形腔衰蕩光譜技術 脈沖能量 光柵應變 衰蕩時間

【摘要】：腔衰蕩光譜技術因其具有不受光源波動影響、吸收光程長的優(yōu)點受到了研究者的普遍關注。然而,腔衰蕩光譜技術對兩個反射鏡的要求極高,限制了其在傳感領域廣泛應用。近年來,人們在腔衰蕩光譜技術的基礎上提出了光纖環(huán)形腔衰蕩光譜技術。光纖環(huán)形腔衰蕩光譜技術集腔衰蕩光譜技術和光纖傳感技術的優(yōu)點于一身,是一種極具潛能的新型光纖傳感器技術。本文將光纖環(huán)形腔衰蕩光譜技術與FBG相結合,提出了一種基于光纖環(huán)形腔衰蕩光譜技術和雙FBG的應變傳感器,并對其進行了理論分析和實驗驗證。本論文的具體研究內(nèi)容如下:(1)制定了基于光纖環(huán)形腔衰蕩光譜技術和雙FBG的應變傳感方案,對其進行了理論分析。分析了脈沖光衰蕩信號的產(chǎn)生條件與光纖環(huán)形腔長度、脈沖寬度、光路損耗及光電探測器靈敏度之間的關系,分析了傳感器溫度自動補償原理及光纖環(huán)形腔衰蕩光譜技術衰蕩時間隨FBG應變的關系。(2)搭建了光纖環(huán)形腔衰蕩光譜技術的FBG應變傳感實驗系統(tǒng),研究了脈沖光衰蕩譜產(chǎn)生條件與系統(tǒng)各參量之間的關系。通過控制環(huán)形腔長度、脈沖寬度、耦合器分光比、摻餌光纖放大器光放大參數(shù)等參量獲得光脈沖衰蕩信號,利用Matlab軟件編對實驗數(shù)據(jù)進行了尋峰和擬合處理,得到了脈沖光衰蕩時間隨環(huán)形腔損耗之間的關系。此外,研究了光電探測器在環(huán)形腔內(nèi)不同位置對脈沖光衰蕩譜首個脈沖能量的影響,給出了光電探測器的最佳放置位置。(3)實驗研究了光纖環(huán)形腔衰蕩光譜技術的FBG應變傳感器的脈沖光衰蕩時間隨應變和溫度的變化關系。此外,將FBG放在不同的溫度下,驗證了傳感器的溫度自動補償效果。
【關鍵詞】：光纖環(huán)形腔衰蕩光譜技術 脈沖能量 光柵應變 衰蕩時間
【學位授予單位】：哈爾濱理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP212
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 課題背景及研究目的和意義10-11
• 1.2 CRDS技術及FLRDS技術的研究進展11-14
• 1.2.1 CRDS技術的研究進展11-13
• 1.2.2 FLRDS技術的研究進展13-14
• 1.3 本論文的主要研究內(nèi)容14-16
• 第2章 腔衰蕩光譜技術的原理16-26
• 2.1 引言16
• 2.2 光纖光柵傳感原理16-20
• 2.2.1 光柵應變傳感原理18-19
• 2.2.2 光柵溫度傳感原理19-20
• 2.3 腔衰蕩光譜技術20-24
• 2.3.1 朗伯-比爾定律20-21
• 2.3.2 腔衰蕩技術基本原理21-24
• 2.3.3 CRDS技術的優(yōu)缺點24
• 2.4 光纖環(huán)形腔衰蕩光譜技術24-25
• 2.4.1 FLRDS技術基本原理24-25
• 2.4.2 FLRDS技術的優(yōu)勢25
• 2.5 本章小結25-26
• 第3章 FLRDS-FBG應變傳感方案分析26-31
• 3.1 引言26
• 3.2 FLRDS-FBG應變傳感方案26-28
• 3.3 匹配FBG選用方案28
• 3.4 脈沖光衰蕩時間與應變關系分析28-30
• 3.4.1 匹配解調應力情況分析28-29
• 3.4.2 傳感FBG應變與衰蕩時間關系理論分析29-30
• 3.5 本章小結30-31
• 第4章 FLRDS-FBG應變傳感實驗研究31-43
• 4.1 引言31
• 4.2 衰蕩信號脈沖能量分析31-35
• 4.2.1 探測器位置對衰蕩信號首個脈沖能量的影響31-32
• 4.2.2 光電探測器頻率對脈沖能量影響32-33
• 4.2.3 脈沖寬度對脈沖能量影響33-34
• 4.2.4 摻餌光纖放大器對脈沖能量影響34-35
• 4.3 FLRDS-FBG實驗系統(tǒng)穩(wěn)定性實驗35-37
• 4.3.1 FLRDS技術空腔實驗系統(tǒng)穩(wěn)定性35-36
• 4.3.2 FLRDS-FBG應變實驗系統(tǒng)穩(wěn)定性36-37
• 4.4 FLRDS-FBG應變傳感實驗37-41
• 4.5 FLRDS-FBG溫度補償研究41-42
• 4.6 本章小結42-43
• 結論43-44
• 參考文獻44-50
• 攻讀碩士學位期間所發(fā)表的學術論文50-51
• 致謝51

【參考文獻】

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2 劉欽朋;喬學光;賈振安;王向宇;李婷;;光纖Bragg光柵傳感原理及增敏技術[J];光電子技術與信息;2006年03期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

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中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

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本文編號：1113902