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光纤传感半月谈(16) 精选

已有 7054 次阅读 2016-1-4 22:35 |个人分类:综述|系统分类:科研笔记| 光纤光栅, 干涉式光纤传感器


这个《半月谈》一中断就是两年半。惭愧,惭愧。啥也不说了,重新开始吧。

先整理一下2015年的文献,从2015年的几个与光纤传感相关的国际会议开始。第一个介绍的会议是201555日在北京召开的“AOPC 2015”,其中一个专题是“Optical FiberSensors and Applications”,SPIE论文卷号9679,现把该专题下的相关论文整理如下。

 

基于特殊光纤结构的传感器

哈尔滨工程大学的Zeng Hongyi等人报道了采用双芯空心光纤构成MZ干涉仪的高灵敏温度传感器(Proc. of SPIE Vol.9679, 96790W)。当空心光纤内填充乙醇后,温度灵敏度可进一步提高达3.015nm/(图1)。


1  双芯空心光纤构成的MZ干涉仪

哈尔滨工程大学的An Maowei提出了一种基于非对称双芯光纤的弯曲传感器(图2),最高灵敏度为-11.44nm·mProc. of SPIE Vol.9679, 967910)。


2  非对称双芯光纤结构

燕山大学的Xinghu Fu报道了一种基于三包层光纤的弯曲传感器(图3),灵敏度为-11.03374nm·mProc. of SPIE Vol.9679, 96790U)。


3  基于三包层光纤的弯曲传感器

重庆大学的Ming Deng报道了一种利用LPG偏移熔接形成在线MZ干涉仪原理的光纤倾角传感器(Proc. of SPIE Vol.9679, 96790V)。在±3°的范围内灵敏度为0.935 nm/°,且能够分辨倾角方向(图4)。


4  利用LPG偏移熔接形成在线MZ干涉仪

 

光纤光栅类传感器

南京理工大学的Lunlun Xian报道了利用宽带光纤光栅同时测量温度和应变的研究进展(Proc. of SPIE Vol. 9679, 96791D)。其原理是利用宽带反射谱的AB两点不同的温度应变系数(图5)。


5  宽带光纤光栅反射谱

上海中电23所的Guanghui Chen报道了在光缆的PE(聚乙烯)护套中埋入FBG的实验结果(Proc. of SPIE Vol.9679, 96790D,图6)。由于PE的热膨胀系数较大,所以埋入的FBG表现出了较高的温度灵敏度。但是在拉力实验中,埋入的FBG测试结果却不尽一致(图7)。一方面高分子材料在固化过程中会有应力分布的不确定性,这会引起FBG的啁啾;另一方面,高分子材料与光纤材料的结合性能有待深入研究,光纤是否能够线性地传递护套材料的应变也有一定的不确定性。不论如何,笔者认为这样的探索十分有意义,尤其是在光缆状态的在线监测方面。


6  PE护套中埋入FBG


7  埋入的不同FBG拉力实验的结果

中电23所的PAN Zhi-yong等人报道了光纤载氢对于写入FBG的影响(Proc. of SPIE Vol.9679, 96790L)证明了载氢后刻写的光纤光栅更能抗γ射线。

在光纤FBG传感器的应用方面,武汉理工大学的Ruiya LI报道了光纤传感器在重载机械基础形变监测的应用(Proc. of SPIE Vol. 9679, 967903)。


8  FBG用于基础形变监测

北京航天科技集团公司Weisheng Liu报道了串联LPG和倾斜光纤光栅用于环境振动的监测(Proc. of SPIE Vol. 9679, 967909,图9)。


9  串联LPG和倾斜光纤光栅振动传感器

哈尔滨理工大学的N. K. Ren报道了利用FBG和巨磁阻材料复合作为电流互感器(Proc. of SPIE Vol.9679, 96790AFBG测量磁场引起的应变)。

 

光纤陀螺

北航的Lishuang FENG报道了对空心光子晶体光纤陀螺的偏振噪声特性的研究(Proc. of SPIE Vol. 9679, 967919)。北航的Wenshuai SONG等人报道了单偏振空心光子晶体光纤有源谐振腔方面的研究进展(Proc. of SPIE Vol. 9679, 96790N)。

中科院成都光电研究所的Chao ZHANG报道了交变磁场对FOG的影响(Proc. of SPIE Vol.9679, 96791B)。

西安光机所的Yun-Peng TIAN报道了FOG随机漂移方面的研究(Proc. of SPIE Vol.9679, 96790J)。

浙江大学的Linglan WANG介绍了谐振式光纤陀螺的研究进展(Proc. of SPIE Vol.9679, 967906)。

天津航海仪器研究所Yueze WANG对光纤陀螺中光纤粘结剂的玻璃化对光纤陀螺的温度特性的影响进行了研究(Proc. of SPIE Vol. 9679, 967914)。

北京航天时代光电科技有限公司的Zhengxin Zhao等人报道了对FOG比例系数测量方法的研究(Proc. of SPIE Vol.9679, 96790C)。

 

干涉式光纤传感器

国防科技大学的Haiqiang Lai报道了干涉式光纤传感器的光脉冲外差解调方法(Proc. of SPIE Vol. 9679, 96790X)。该方法针对传统外差算法中非平衡干涉仪的光程差(OPD)造成的系统噪声放大的问题,提出了采用延迟脉冲构建一个平衡干涉仪的方案(图10)。系统中采用了两个声光调制器(AOM)。


10  光脉冲外差解调方案

中科院半导体所的Wentao Zhang等报道了基于干涉式光纤传感器的光纤海底地震光缆的外场实验结果(Proc. of SPIE Vol. 9679, 96790Z)。


11  光纤海底地震基站(下)与MEMS基站(上)

 

分布式光纤传感器

安徽光机所的Miao SUN等人报道了采用线性拟合的方法提高DTS空间分辨率的研究(Proc. of SPIE Vol.9679, 967904)。

国防科技大学的Qiao Sun等报道了分布式布里渊传感中电光调制器工作点控制方面的研究进展(Proc. of SPIE Vol. 9679, 967911)。

河海大学的Xu Haiyan报道了光纤围栏系统中的模式识别方法的研究(Proc. of SPIE Vol. 9679, 96790Y)。

中电50所的Xuhui Yu报道了用于光纤围栏的Φ-OTDR传感系统,如图12所示(Proc. of SPIE Vol.9679, 96790S)。


12  Xuhui Yu报道的Φ-OTDR传感系统

 

其他

武汉第二船舶设计研究所Wei Zhanga报道了基于强度调制的光纤液位传感器(Proc. of SPIE Vol. 9679, 96791A)。




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