检索结果-内蒙古大学图书馆

中国激光 2013年第9期40卷 103-108页

作者：陈耀飞韩群何洋刘铁根洪成青天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072 光电信息技术教育部重点实验室(天津大学) 天津300072 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 理科大学

提出了一种基于无芯光纤的单模-多模-单模（SMS）结构的折射率光纤传感器并对其进行了理论和实验研究。用一种新颖的无芯光纤来作为SMS结构中的多模波导，避免了常规SMS折射率传感器制作过程中的化学腐蚀所带来的问题，具有易于设计和... 详细信息

提出了一种基于无芯光纤的单模-多模-单模（SMS）结构的折射率光纤传感器并对其进行了理论和实验研究。用一种新颖的无芯光纤来作为SMS结构中的多模波导，避免了常规SMS折射率传感器制作过程中的化学腐蚀所带来的问题，具有易于设计和制作的优点。制作了一支基于无芯光纤的SMS折射率光纤传感器，并用具有不同折射率的蔗糖溶液对其进行了实验测试，在1.356～1.392的折射率范围内得到了431.4 nm/RIU的平均折射率灵敏度，实验结果与模拟结果符合得很好。进一步的理论研究发现，通过减小无芯光纤的直径可以进一步提高传感器对折射率的灵敏度。

关键词：光纤光学无芯光纤单模-多模-单模折射率测量

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宽带光源入射下单模-多模-单模全光纤电流传感器特性研究

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中国激光 2014年第7期41卷 149-155页

作者：张荣香韩群刘铁根陈耀飞李琳天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072 光电信息技术教育部重点实验室(天津大学) 天津300072 河北大学物理科学与技术学院河北保定071002

建立了基于单模-多模-单模光纤结构和磁流体的全光纤电流传感器,此传感器能够通过检测透射光谱的特征波长漂移和传输损耗变化两种方法来探测电流。对于第一种方法,得到电流灵敏度为1243.7pm/A[77.9pm/Oe,1Oe=1/(4π)×103 A/m];对... 详细信息

建立了基于单模-多模-单模光纤结构和磁流体的全光纤电流传感器,此传感器能够通过检测透射光谱的特征波长漂移和传输损耗变化两种方法来探测电流。对于第一种方法,得到电流灵敏度为1243.7pm/A[77.9pm/Oe,1Oe=1/(4π)×103 A/m];对于第二种方法,传感特性依赖于波长的选择,分析了不同波长条件下传感器传输损耗的变化特性。结果表明:选择单波长时,传感特性受波长的影响,且传输损耗变化小,从而灵敏度小;使用宽波长范围内的总传输损耗时,传输损耗变化大,电流检测灵敏度大大加强,所得灵敏度为506.2dB/A(31.7dB/Oe),分别是单波长1529nm和1611nm下灵敏度的337倍和723倍。在自发辐射宽带光源入射条件下,利用探测器直接检测传感器输出光强的变化,得到26.8V/A(1.7V/Oe)的电流灵敏度。

关键词：光纤光学电流传感器单模-多模-单模磁流体宽带光源

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非弱导条件下单模-多模-单模光纤结构的数值模拟及分析

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光学学报 2013年第8期33卷 49-55页

作者：洪成青陈耀飞江俊峰金哲金元必李孝民天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072 朝鲜民主主义人民共和国理科大学朝中友谊激光实验室

针对非弱导条件下单模-多模-单模(SMS)结构光纤段的理论分析,研究了简单准确的数值模拟方法。利用输入场的泰勒级数展开和多模光纤内电磁场的矢量模式展开,分析了在非弱导条件下SMS结构光纤的多模光纤段中所有模式的传播特性和透射率。... 详细信息

针对非弱导条件下单模-多模-单模(SMS)结构光纤段的理论分析,研究了简单准确的数值模拟方法。利用输入场的泰勒级数展开和多模光纤内电磁场的矢量模式展开,分析了在非弱导条件下SMS结构光纤的多模光纤段中所有模式的传播特性和透射率。基于对模式特征方程的分析,通过合理选择对SMS结构光纤的多模干涉特性有贡献的最少的模式数,计算出每个模式的透射率并与实验结果比较,证明了在单模光纤和多模光纤纤芯精确对准的情况下,利用线偏振径向函数即零阶贝赛尔函数展开多模光纤内的电磁场(标量模型)可以得到很好的数值模拟结果。该结论可有效降低理论研究的复杂性。

关键词：光纤光学单模-多模-单模非弱导条件无芯光纤标量模型矢量模型

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基于单模-多模-单模拉锥结构的高灵敏度光纤布拉格光栅应变传感器

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激光与光电子学进展 2019年第13期56卷 236-242页

作者：王洪海彭思敏桂鑫王昌佳李政颖武汉理工大学光纤传感技术国家工程实验室湖北武汉430070 武汉理工大学信息工程学院湖北武汉430070

提出了一种基于单模-多模-单模拉锥结构的光纤布拉格光栅(FBG)传感器,该传感器能有效提高应变的检测灵敏度。多模光纤具有孔径大、易耦合、写制光栅较容易、可承受应变较大等优点,使光栅区域位于拉锥多模光纤处,则该多模拉锥光纤的光栅... 详细信息

提出了一种基于单模-多模-单模拉锥结构的光纤布拉格光栅(FBG)传感器,该传感器能有效提高应变的检测灵敏度。多模光纤具有孔径大、易耦合、写制光栅较容易、可承受应变较大等优点,使光栅区域位于拉锥多模光纤处,则该多模拉锥光纤的光栅可使传感器获得更高的应变探测精度和灵敏度。通过控制多模光纤的拉伸长度,制作了多个不同锥度的传感器。先将一段长度为1.7cm的多模光纤对芯熔接在两段单模光纤中间,然后对多模光纤段分别进行长度为0.8,0.9,1.0cm的拉锥,在多模光纤锥区一侧写入长度为7mm的FBG。通过分析反射谱中谐振波长的变化来监测温度、应变的改变。实验结果表明,该传感器的应变检测范围为0~960με,应变灵敏度最高可达15.5pm/με,而温度灵敏度为10.5pm/℃,锥区半径越细则应变灵敏度提升越明显。由于应变灵敏度相对传统FBG有大幅提高,而温度传感特性保持不变,在没有温度补偿的情况下,温度引起的应变误差仅为0.677με/℃,降低了应变和温度之间的交叉敏感性。

关键词：传感器光纤布拉格光栅多模光纤拉锥单模-多模-单模应变灵敏度

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基于多模干涉的光纤传感器研究进展

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光通信研究 2025年第1期1期(15)卷 59-66页

作者：余振芳李云飞郭明亮罗兵罗心怡耿东晛四川省分析测试服务中心成都610015 四川省科学器材公司成都610015

多模干涉(MMI)光纤传感器凭借其高灵敏度和便于制作等特性受到了广泛关注。文章重点阐述了5大类基于单模-多模-单模(SMS)结构的MMI光纤传感器的研究进展,总结了其传感结构、传感性能、实用领域和测量灵敏度,指出目前所面临的挑战并展望... 详细信息

多模干涉(MMI)光纤传感器凭借其高灵敏度和便于制作等特性受到了广泛关注。文章重点阐述了5大类基于单模-多模-单模(SMS)结构的MMI光纤传感器的研究进展,总结了其传感结构、传感性能、实用领域和测量灵敏度,指出目前所面临的挑战并展望了未来发展的趋势。希望文章可以为未来MMI光纤传感器的研究与发展提供帮助。

关键词：光纤传感器多模干涉多模光纤单模-多模-单模

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高灵敏度多模干涉-异质无芯光纤折射率传感器

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半导体光电 2020年第5期41卷 652-657页

作者：杨宏艳刘孟银李叶柯陈昱澎肖功利邓洪昌刘厚权滕传新陈明徐荣辉苑立波桂林电子科技大学电子工程与自动化学院广西桂林541004 桂林电子科技大学广西自动检测技术与仪器重点实验室广西桂林541004 桂林电子科技大学广西精密导航技术与应用重点实验室广西桂林541004

基于多模干涉理论和自映像效应,设计了一种高灵敏度多模干涉-异质无芯(SNS)光纤折射率传感器。利用纤芯失配在包层激发的高阶模与无芯光纤中产生的基模耦合产生多模干涉来实现其对折射率的传感测量。应用波束传播法(BPM)数值模拟了传感... 详细信息

基于多模干涉理论和自映像效应,设计了一种高灵敏度多模干涉-异质无芯(SNS)光纤折射率传感器。利用纤芯失配在包层激发的高阶模与无芯光纤中产生的基模耦合产生多模干涉来实现其对折射率的传感测量。应用波束传播法(BPM)数值模拟了传感器在不同折射率条件下光的透射谱,讨论了无芯光纤的长度及外部环境折射率等参数对传感器性能的影响。通过无芯光纤SNS结构传感器的样品制备,测试了多组不同浓度蔗糖溶液下的透射谱,实验结果与数值模拟结果一致。结果表明:在折射率1.330~1.419范围内,透射谷的波长灵敏度达到189nm/RIU,透射率灵敏度达到-40%/RIU。

关键词：单模-多模-单模多模干涉无芯光纤折射率传感器光纤光学

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基于SMS-FBG结构的温度应变双参数传感特性研究

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半导体光电 2023年第2期44卷 215-221页

作者：张琪何巍刘砚涛张钰民李智翰陈欣祎北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100016 北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室北京100016 北京强度环境研究所北京100076

提出了一种基于单模-多模-单模(SMS)光纤干涉结构级联光纤布拉格光栅(FBG)的光纤微结构温度应变双参数测量传感器,并对其应变特性、温度特性进行了实验研究。通过采用光纤熔接手段将长度为35.5 mm的多模光纤熔接在两段单模光纤之间,构成... 详细信息

提出了一种基于单模-多模-单模(SMS)光纤干涉结构级联光纤布拉格光栅(FBG)的光纤微结构温度应变双参数测量传感器,并对其应变特性、温度特性进行了实验研究。通过采用光纤熔接手段将长度为35.5 mm的多模光纤熔接在两段单模光纤之间,构成SMS光纤干涉结构,并通过级联FBG制成温度应变双参数测量传感器。结果证明,在200~2000με应变范围内,单模-多模-单模干涉结构和FBG的应变灵敏度分别为-2.31和1.22 pm/με,线性度分别达到0.9992和0.9994;在580~700℃温度范围内,其温度灵敏度分别为58.79和13.64 pm/℃,线性度分别达到0.9967和0.9982,可实现温度、应变双参数的同时测量。

关键词：光纤传感温度应变双参数测量单模-多模-单模光纤布拉格光栅

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基于SMS拉锥结构的光纤光栅传感器研究

基于SMS拉锥结构的光纤光栅传感器研究

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作者：彭思敏武汉理工大学

学位级别：硕士

随着单模-多模-单模(SMS)全光纤结构的传感器在光纤传感领域的不断发展,SMS结构由于其结构简单、制作方便、灵敏度高等优点受到广泛关注。但是全光纤结构的传感器存在光谱易受干扰,峰值波动较大等问题。针对这一问题,本文提出一种SMS与... 详细信息

随着单模-多模-单模(SMS)全光纤结构的传感器在光纤传感领域的不断发展,SMS结构由于其结构简单、制作方便、灵敏度高等优点受到广泛关注。但是全光纤结构的传感器存在光谱易受干扰,峰值波动较大等问题。针对这一问题,本文提出一种SMS与布拉格光纤光栅(FBG)结合的高应变灵敏度传感器。利用SMS结构中多模光纤纤芯粗、易耦合的特点,将多模光纤进行熔融拉锥处理以提高传感器灵敏度,在多模光纤的锥区一侧刻写FBG,使传感器基于谐振波长的变化检测外界参量的改变,相比普通FBG具有更高的应变灵敏度,相比全干涉型传感器具有更好的抗干扰性。并在此基础上对传感器的制备工艺、解调算法提出改进,详细分析锥区不同区域的传感特性。本文主要研究工作如下:(1)结合多模干涉原理、耦合模式理论分析SMS结构的光谱特性,分析折射率渐变型多模光纤光栅、折射率阶跃型多模光纤光栅中模式激发的特性,以及光纤半径、光栅长度对光谱及传感特性的影响,在此基础上提出单模-拉锥多模-单模(STMS)型的光纤光栅传感器。(2)基于理论推导的结果对传感器光谱进行数值仿真,研究焊接参数、拉锥长度、拉锥速度、光栅刻写位置对光纤几何特性及光谱形状的影响,基于仿真结果选取合适参数熔接光纤,结合熔融拉锥法和相位掩模板法制作不同参数的STMS-FBG传感器,分析对比不同参数传感器的几何特性及光谱特性。(3)基于光频域反射技术(OFDR)解调原理,设计提出一种针对STMSFBG的解调方法。通过对位置信息和光谱信息的解调,实现对锥区不同半径区域光栅的高空间分辨率解调。(4)将制备的不同参数的传感器分别进行温度传感和应变传感实验。分别利用整体解调和分段解调的方法对光栅进行解调,分析不同参数传感器的不同传感特性及同一传感器锥区不同位置对应的不同传感特性。实验验证温度、应变灵敏度与锥区半径的定量关系,实现高灵敏度、高空间分辨率应变传感测量以及温度、应变的同时检测。

关键词：多模光纤光栅拉锥单模-多模-单模光频域反射应变灵敏度

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基于SMS干涉结构的双波长掺铒光纤激光器

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光电子技术 2017年第2期37卷 136-138,145页

作者：张卫华路孟玮天津理工大学电气电子工程学院天津300384

设计实现了一种基于SMS干涉结构的双波长掺铒光纤激光器。该激光器采用环形谐振腔,在环型腔内又包含了两个子腔,每个子腔内都包含一个作为滤波器的SMS干涉结构,通过调节可变光衰减器使其中一个子腔的损耗发生改变,进而可以使激光器在单... 详细信息

设计实现了一种基于SMS干涉结构的双波长掺铒光纤激光器。该激光器采用环形谐振腔,在环型腔内又包含了两个子腔,每个子腔内都包含一个作为滤波器的SMS干涉结构,通过调节可变光衰减器使其中一个子腔的损耗发生改变,进而可以使激光器在单波长与双波长两种工作模式之间自由切换。两种工作模式下的边模抑制比均大于36dB。双波长状态下,把其中一个SMS干涉结构固定到恒温板上,当温度从30℃变化到190℃时,与该SMS干涉结构对应的激光器输出信号的中心波长从1550.3nm变化到1556.8nm,在此过程中,与另一SMS干涉结构对应的激光信号不受影响,中心波长也未发生改变,因此证实可以通过温度对波长间隔进行调谐。实验结果表明,这种激光器不仅具有结构简单、成本低的优点,还具有波长可开关和波长间隔可调谐的特性。

关键词：单模-多模-单模双波长光纤激光器可开关可调谐

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