检索结果-内蒙古大学图书馆

光子学报 2016年第6期45卷 41-47页

作者：王明超王学锋王钊唐才杰黄建业北京航天控制仪器研究所北京100854 北京市光纤传感系统工程技术研究中心北京100094

针对所研制的一种能够测量加速度直流信号的光纤加速度计,建立了影响该加速度计测量准确度的光学原理误差、交叉灵敏度误差以及温度引起的误差模型,并对该模型进行了仿真和实验分析.结果表明:随着信噪比增加以及光谱采样间隔减小,解调... 详细信息

针对所研制的一种能够测量加速度直流信号的光纤加速度计,建立了影响该加速度计测量准确度的光学原理误差、交叉灵敏度误差以及温度引起的误差模型,并对该模型进行了仿真和实验分析.结果表明:随着信噪比增加以及光谱采样间隔减小,解调算法的测量误差水平降低,测量准确度可达到4.5×10-5g;在1倍重力加速度下交叉灵敏度误差为1.8mg;当环境温度20℃时,温度每升高(降低)1℃,会使标度因数增加(减小)0.79‰.

关键词：光纤光学光纤加速度计白光干涉误差分析交叉灵敏度标度因数

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封装对超细型DFB光纤激光水听器性能的影响(特邀)

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红外与激光工程 2018年第9期47卷 9-15页

作者：张海岩李振赵晨王学锋北京航天控制仪器研究所北京100094 北京市光纤传感系统工程技术研究中心北京100094

对超细型DFB光纤激光水听器探头封装进行了研究。通过有限元方法建立了封装结构理论模型,探讨了影响超细型光纤激光水听器频率响应与灵敏度起伏之间的因素,在灵敏度、频响一致性等指标间找到了平衡点。最后,制作了光纤激光水听器,直径6 ... 详细信息

对超细型DFB光纤激光水听器探头封装进行了研究。通过有限元方法建立了封装结构理论模型,探讨了影响超细型光纤激光水听器频率响应与灵敏度起伏之间的因素,在灵敏度、频响一致性等指标间找到了平衡点。最后,制作了光纤激光水听器,直径6 mm,长度55 mm,灵敏度-130 d B,100 Hz^2 k Hz灵敏度响应起伏4 d B,通过测试验证了理论分析和仿真的符合性。

关键词：光纤激光水听器 DFB 仿真封装

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自适应量程的光频域反射光纤传感互相关算法

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光学学报 2021年第13期41卷 162-169页

作者：薛渊泽王学锋唐才杰高红春北京航天控制仪器研究所北京100854 北京光纤传感系统工程技术研究中心北京100094

光频域反射(OFDR)技术是一种基于频域分析的光学检测技术,通过互相关算法可以实现高空间分辨率的分布式光纤温度、应变传感,在航天器、飞行器等的结构健康监测中具有重要的作用。普通互相关运算在OFDR光纤温度、应变传感解调算法中存在... 详细信息

光频域反射(OFDR)技术是一种基于频域分析的光学检测技术,通过互相关算法可以实现高空间分辨率的分布式光纤温度、应变传感,在航天器、飞行器等的结构健康监测中具有重要的作用。普通互相关运算在OFDR光纤温度、应变传感解调算法中存在测量量程较小和计算量较大的问题,限制了OFDR的大量程应用和解调速率的提高。为此,提出一种自适应量程的互相关算法,该算法不仅有效增大了OFDR的温度、应变测量量程,同时提高了系统的解调效率。实验验证了算法的可行性,并测试了算法的运行时间,结果表明该算法可使解调效率提高为原来的2.25倍;实际测量了20~500℃的大量程温度曲线,给出三次方曲线拟合,拟合残差<0.1℃;在±3000με的范围内进行应变测试,测试误差≤5με。

关键词：光纤光学光频域反射光纤分布式传感互相关温度传感应变传感

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非水平海底情况下海底地震波时域有限差分数值模拟

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物理学报 2021年第22期70卷 193-204页

作者：王颖王学锋周士弘赵晨赵俊鹏杨勇北京航天控制仪器研究所研发中心北京100094 北京市光纤传感系统工程技术研究中心北京100094 中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室北京100190

研究复杂海洋环境中海底地震波激发及其传播特性,对海底物理力学特性研究、资源勘探等具有重要的意义.目前针对时域海底地震波的研究大都局限于水平分层的情况,而实际的海底地质条件比较复杂,基于理想环境假设得出的数值解与实际差别较... 详细信息

研究复杂海洋环境中海底地震波激发及其传播特性,对海底物理力学特性研究、资源勘探等具有重要的意义.目前针对时域海底地震波的研究大都局限于水平分层的情况,而实际的海底地质条件比较复杂,基于理想环境假设得出的数值解与实际差别较大.本文在考虑倾斜、隆起等非水平海底模型的情形下,采用时间2阶精度、空间10阶精度的交错网格有限差分方法,同时结合多轴完全匹配层边界条件,对复杂海洋环境下的海底地震波进行时域数值模拟与分析.利用计算得到的声场时域波形,分析了复杂海洋环境下海底地震波的传播特性.结果表明,采用空间高阶精度的交错网格有限差分方法,可改善数值计算中的频散问题;同时采用多轴完全匹配层替代传统的完全匹配层,解决了液-固介质中远距离声场数值模拟不稳定的问题.在含倾斜与隆起构造的复杂海底模型中,海底基岩隆起改变了Scholte波的传播方向,更有利于在较浅深度处接收到Scholte波.

关键词：海底地震波复杂海底高阶交错网格时域有限差分多轴完全匹配层

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光纤光栅温度传感器增敏封装特性研究

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半导体光电 2020年第1期41卷 73-76页

作者：王甫江淮易小龙薛渊泽唐才杰北京航天控制仪器研究所北京100854 北京光纤传感系统工程技术研究中心北京100094

通过利用聚酰亚胺涂覆裸光纤光栅的方法研制了一种增敏型光纤光栅温度传感器,其反射波长的温度敏感系数由曾敏前的10pm/℃提升至40pm/℃。在-40~200℃测试环境中,开展了传感器标定和温度精度测量试验。试验结果表明:利用光纤光栅增敏封... 详细信息

通过利用聚酰亚胺涂覆裸光纤光栅的方法研制了一种增敏型光纤光栅温度传感器,其反射波长的温度敏感系数由曾敏前的10pm/℃提升至40pm/℃。在-40~200℃测试环境中,开展了传感器标定和温度精度测量试验。试验结果表明:利用光纤光栅增敏封装,在高低温环境中采用低精度光纤光栅解调仪,传感器的测温精度由±0.4℃提升至±0.1℃。上述结果显示,采用增敏封装结构能够提升光纤光栅温度传感器的测量精度,减低制作成本。

关键词：光纤传感技术光纤光栅温度传感增敏封装测量精度

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再生光纤布拉格光栅的研究进展

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激光与光电子学进展 2018年第2期55卷 63-72页

作者：薛渊泽王学锋罗明明唐才杰蓝天北京航天控制仪器研究所北京100854 北京光纤传感系统工程技术研究中心北京100094

再生光纤布拉格光栅是通过对普通光纤布拉格光栅进行高温退火处理得到的一种耐高温光纤光栅,因其在高温下具有光栅光谱不衰退的特性,光纤光栅传感应用于高温环境成为可能。由于再生光纤光栅具有制作简单、成本低廉、传感性能良好等优势... 详细信息

再生光纤布拉格光栅是通过对普通光纤布拉格光栅进行高温退火处理得到的一种耐高温光纤光栅,因其在高温下具有光栅光谱不衰退的特性,光纤光栅传感应用于高温环境成为可能。由于再生光纤光栅具有制作简单、成本低廉、传感性能良好等优势,国内外学者对再生光纤光栅的性能及其传感应用进行了大量的研究。从再生光纤光栅的形成机理、制作方法、特殊类型光栅再生以及光纤光栅机械强度保护4个方面对现阶段再生光纤光栅的研究进行总结、分析,并根据已经进行的研究内容对其高温传感应用进行了展望。

关键词：光纤光学再生光纤布拉格光栅退火高温传感

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植入式光纤光栅应变传感器的湿度影响

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红外与激光工程 2018年第S1期47卷 92-98页

作者：阚宝玺杨超卞贺明唐才杰黄建业王学锋孟庆平孙维高行素北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100083 北京航天控制仪器研究所北京100094 北京市光纤传感系统工程技术研究中心北京100094 中国空间技术研究院总体部北京100094

植入复合材料的光纤光栅应变传感器通常涂覆了工作温度高、抗拉强度大的聚酰亚胺。然而，聚酰亚胺涂覆层的体积受湿度影响。采用理论分析、有限元仿真和实验的方法，研究了湿度对植入碳纤维复合材料的光纤光栅应变传感器的影响。优化网... 详细信息

植入复合材料的光纤光栅应变传感器通常涂覆了工作温度高、抗拉强度大的聚酰亚胺。然而，聚酰亚胺涂覆层的体积受湿度影响。采用理论分析、有限元仿真和实验的方法，研究了湿度对植入碳纤维复合材料的光纤光栅应变传感器的影响。优化网格划分以提高仿真精度，湿度变化导致的光纤光栅应变传感器应变变化的仿真值小于4μs。湿度实验进行了10天连续测量，经过温度补偿后，植入复合材料的光纤光栅应变传感器测量值变化小于8μs。分析和实验结果表明，湿度变化对聚酰亚胺涂覆的植入式光纤光栅应变传感器没有显著影响。通过拉伸试验对植入式光纤光栅应变传感器的重复性、线性度等指标进行了测试和分析，结果表明传感器具有良好的重复性和线性度。

关键词：光纤Bragg光栅应变传感器湿度复合材料植入式

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光纤光栅温度传感器增敏封装特性研究撤回

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半导体光电 2019年

作者：王甫易小龙薛渊泽唐才杰北京航天控制仪器研究所北京光纤传感系统工程技术研究中心

光纤传感技术在建筑、电力、石油等民用监测领域和航空航天等军工领域的健康监测都具有广阔的应用前景。利用聚酰亚胺涂覆裸光纤光栅设计并研制了增敏型光纤光栅温度传感器,将其反射波长的温度敏感系数由10pm/℃提升至40pm/℃。在-40～... 详细信息

光纤传感技术在建筑、电力、石油等民用监测领域和航空航天等军工领域的健康监测都具有广阔的应用前景。利用聚酰亚胺涂覆裸光纤光栅设计并研制了增敏型光纤光栅温度传感器,将其反射波长的温度敏感系数由10pm/℃提升至40pm/℃。在-40～200℃测试环境中,开展传感器标定和温度精度测量试验。试验结果表明:利用光纤光栅增敏封装,在高低温环境中采用低精度光纤光栅解调仪能够将测温精度由±0.4℃提升至±0.1℃。分析了增敏封装光纤光栅温度传感器的材料特性,它可用于温度测量精度提升,将极大程度地降低光纤传感的应用成本,为光纤光栅测温的全面使用奠定基础。

关键词：光纤传感技术光纤光栅温度传感增敏封装测温精度

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用于光纤激光器光谱组束的外腔反馈研究

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激光技术 2018年第6期42卷 835-839页

作者：刘小溪王学锋阚宝玺王军龙朱占达郑也北京航天控制仪器研究所北京100094 北京市光纤传感系统工程技术研究中心北京100094

为了解决光纤激光器外腔光谱组束中存在像差以及发光单元反馈不足等问题,采用将组束系统中单个传输透镜准直和聚焦功能分离的方法,搭建了光纤激光外腔反馈系统,实现了激光波长的锁定。结果表明,该系统光光转换效率为91. 5%,反馈输出线宽... 详细信息

为了解决光纤激光器外腔光谱组束中存在像差以及发光单元反馈不足等问题,采用将组束系统中单个传输透镜准直和聚焦功能分离的方法,搭建了光纤激光外腔反馈系统,实现了激光波长的锁定。结果表明,该系统光光转换效率为91. 5%,反馈输出线宽为0. 16nm,输出功率为29. 7W,组束方向M^2=1. 241,非组束方向M^2=1. 171,实验结果同理论分析相符。该外腔反馈方案可以应用于光纤激光器光谱组束。

关键词：激光器光纤激光器外腔反馈光谱组束

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高温光纤法珀压力传感器研究进展

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仪表技术与传感器 2020年第12期 26-31页

作者：高红春唐才杰蓝天王学锋北京航天控制仪器研究所北京100854 北京光纤传感系统工程技术研究中心北京100094

光纤法珀压力传感器具有耐高温、体积小、质量轻、抗电磁干扰、本征安全等优势,在航空航天、石油电力、化工冶炼等领域具有广泛的应用前景。本文从工作原理、探头材料及制作、传感器封装3个方面对高温光纤法珀压力传感器的研究进行了分... 详细信息

光纤法珀压力传感器具有耐高温、体积小、质量轻、抗电磁干扰、本征安全等优势,在航空航天、石油电力、化工冶炼等领域具有广泛的应用前景。本文从工作原理、探头材料及制作、传感器封装3个方面对高温光纤法珀压力传感器的研究进行了分析总结,并在此基础上进行了展望。蓝宝石和碳化硅在超高温(1500~1600℃)环境下仍然具有优良的机械性能,是制备高温光纤法珀压力传感器的理想材料,研究方向将集中于探头元件集成技术以及传感器封装技术。

关键词：光纤传感器法珀干涉仪高温压力

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