检索结果-内蒙古大学图书馆

物理与工程 2025年第02期 84-89页

作者：宋钢张晓王松张益昕张旭苹马海强北京邮电大学理学院北京邮电大学现代邮政学院南京大学智能光传感与调控技术教育部重点实验室南京大学现代工程与应用科学学院

分布式光纤传感技术是现代重要工程技术之一，被广泛地用于军事、矿产、城市建设等领域。在工科本科与硕士研究生教育培养过程中，光学是公共基础课程中重要的一部分内容，但学生对光的认识仅停留在公式与光场相关的物理概念中，在实际... 详细信息

分布式光纤传感技术是现代重要工程技术之一，被广泛地用于军事、矿产、城市建设等领域。在工科本科与硕士研究生教育培养过程中，光学是公共基础课程中重要的一部分内容，但学生对光的认识仅停留在公式与光场相关的物理概念中，在实际工程中却不知如何利用与调控光。将分布式光纤传感技术相关设备应用于光学课堂中，既补充了枯燥的理论教学，又展示了我国现代科技的发展，进一步加深了理论与实际的联系。

关键词：光学教学分布式光纤传感教学方法改革

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基于布里渊光时域反射计的紧套型OPGW覆冰厚度监测

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光子学报 2021年第11期50卷 72-79页

作者：李浩王峰周霄袁新宇李时宜张益昕张旭苹南京大学智能光传感与调控技术教育部重点实验室南京210023

为了获取一个档距内更精细的覆冰厚度分布,针对紧套型光纤复合架空地线(OPGW),提出了一种基于布里渊光时域反射计分布式应变传感能力的覆冰监测技术,并通过实验进行了验证。测量得到OPGW的应变分布,通过力学分析将应变分布转换为重量分... 详细信息

为了获取一个档距内更精细的覆冰厚度分布,针对紧套型光纤复合架空地线(OPGW),提出了一种基于布里渊光时域反射计分布式应变传感能力的覆冰监测技术,并通过实验进行了验证。测量得到OPGW的应变分布,通过力学分析将应变分布转换为重量分布,进而换算得到具体的覆冰厚度分布。在悬空光缆的模拟实验中,针对均匀负重5 kg和2.5 kg的实验结果误差分别为2.27%和15.77%,验证了此方法的有效性。误差分析表明在实际中OPGW具有更长跨距的情况下,采用较大的空间分辨率可以提高应变测量精度,改善本方法对覆冰分布的测量效果。

关键词：光纤复合架空地线覆冰监测分布式光纤传感布里渊光时域反射计应变测量

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基于热释电红外探测器的人体定位技术

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红外与毫米波学报 2020年第2期39卷 228-234页

作者：吴勤勤李希才王元庆任舒平南京大学电子科学与工程学院江苏南京210023 南京大学智能光感知与调控技术教育部重点实验室江苏南京210023 江西省科学院江西南昌330000

提出了一种热释电红外探测器视场调制策略。此策略能够提高人体定位分辨率,并且不会降低探测器的探测距离。对于此策略,热释电红外探测器的视场被遮光板调制,且调制后的探测器视场相互重叠交错形成一些采样区域。为了验证此策略,制作了... 详细信息

提出了一种热释电红外探测器视场调制策略。此策略能够提高人体定位分辨率,并且不会降低探测器的探测距离。对于此策略,热释电红外探测器的视场被遮光板调制,且调制后的探测器视场相互重叠交错形成一些采样区域。为了验证此策略,制作了包含九个热释电红外探测器的人体定位节点,节点中所有调制后的探测器视场角均为36°,每一个采样区域的角度均为4°。如果受测者在一个采样区域中运动,对应的热释电红外探测器将被触发,至少需要两个人体定位节点才能实现人体定位。根据节点中热释电红外探测器的状态,能够估计人体的位置。实验中,在600 cm×600 cm的方形区域内设置两个人体定位节点,使用最小二乘法估计理论误差,其最大理论误差为70 c m。实验中估计了八个人体位置,将所有的估计位置点连接起来形成估计路径。估计路径与预设路径十分接近。实验中的最小和最大定位误差分别为4.42 cm和16.91 cm。

关键词：热释电红外探测器人体定位最小二乘法

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相位敏感光时域反射分布式光纤传感技术

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光学学报 2021年第1期41卷 93-107页

作者：张旭苹丁哲文洪瑞陈晓红梁蕾张驰王峰邹宁睦张益昕南京大学智能光传感与调控技术教育部重点实验室江苏南京210093 南京大学深圳研究院广东深圳581000

由于散射光的相位变化对外部扰动极其敏感,相位敏感光时域反射(Φ-OTDR)技术具有高响应速度、超高灵敏等特点。相比现有的其他分布式光纤传感技术,Φ-OTDR技术在环境适应性与光缆布设的便捷性方面有明显的优势。本文介绍Φ-OTDR系统的... 详细信息

由于散射光的相位变化对外部扰动极其敏感,相位敏感光时域反射(Φ-OTDR)技术具有高响应速度、超高灵敏等特点。相比现有的其他分布式光纤传感技术,Φ-OTDR技术在环境适应性与光缆布设的便捷性方面有明显的优势。本文介绍Φ-OTDR系统的原理、结构、性能及应用情况,并对其发展趋势进行展望。

关键词：光纤光学分布式光纤传感相位敏感光时域反射仪扰动监测声波监测

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多机理融合分布式光纤传感技术研究

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光学学报 2024年第1期44卷 153-164页

作者：黄麟景周霄樊昕昱王峰张旭苹何祖源上海交通大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室上海200240 南京大学智能光感知与调控技术教育部重点实验室江苏南京210023 南京大学现代工程与应用工程学院江苏南京210023

为了解决传统分布式光纤传感系统只针对单一变量进行测量的问题,研究人员近年来结合多种光纤传感测量机理,提出了一系列多机理融合的分布式光纤传感系统,使用同一系统实现多种参量的测量。综述了近年来多机理融合的分布式光纤传感技术,... 详细信息

为了解决传统分布式光纤传感系统只针对单一变量进行测量的问题,研究人员近年来结合多种光纤传感测量机理,提出了一系列多机理融合的分布式光纤传感系统,使用同一系统实现多种参量的测量。综述了近年来多机理融合的分布式光纤传感技术,从不同散射机理相互结合的角度进行分类,介绍了不同的多机理融合的分布式光纤传感系统及其性能指标,并对其进行总结对比,最后展望了多机理融合的分布式光纤传感技术的发展前景。

关键词：传感器光纤散射多机理光纤光学光纤传感

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基于分布式光纤声场传感的预应力钢筒混凝土管断丝监测研究进展

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光学学报 2024年第1期44卷 141-152页

作者：张旭苹周廣南王浩然王金刘世超张道赵世松王峰熊菲张益昕南京大学现代工程与应用科学学院江苏南京210023 南京大学智能光感知与调控技术教育部重点实验室江苏南京210023 北京湜沅科技有限公司北京102400 南京法艾博光电科技有限公司江苏南京211135

为了解决水资源时空分布不均匀的困境,我国目前正在兴建一系列大规模引调水工程。预应力钢筒混凝土管(PCCP)因其强度高、抗震好、防渗漏等优点,被广泛应用在长距离输水管道的建设中。但是随着服役年限的增加,PCCP管道存在预应力钢丝断... 详细信息

为了解决水资源时空分布不均匀的困境,我国目前正在兴建一系列大规模引调水工程。预应力钢筒混凝土管(PCCP)因其强度高、抗震好、防渗漏等优点,被广泛应用在长距离输水管道的建设中。但是随着服役年限的增加,PCCP管道存在预应力钢丝断裂的现象,积累到一定程度便有可能诱发爆管事故,因而迫切需要对PCCP断丝进行实时在线监测。相比于传统手段,基于分布式光纤声场传感(DAS)的PCCP断丝监测技术在传感器布设的便捷性和事件识别的准确性方面具有明显优势。本文分析了PCCP断丝成因,对比了现有的各种PCCP断丝监测方法,并介绍了近年来出现的基于融合式DAS原理的PCCP断丝实时在线监测解决方案,同时对其发展趋势进行了展望。

关键词：预应力钢筒混凝土管断丝监测分布式光纤声场传感融合型系统

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基于分布式光纤声场传感的PCCP断丝监测研究进展

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光学学报 2023年

作者：张旭苹周廣南王浩然王金刘世超张道赵世松王峰熊菲张益昕南京大学现代工程与应用科学学院南京大学智能光感知与调控技术教育部重点实验室北京湜沅科技有限公司南京法艾博光电科技有限公司

为了解决水资源时空分布不均匀的困境，我国目前正在兴建一系列大规模引调水工程。预应力钢筒混凝土管(PCCP)因其强度高、抗震好、防渗漏等优点，被广泛应用在长距离输水管道的建设中。但是随着服役年限的增加，PCCP管道存在预应力钢丝... 详细信息

为了解决水资源时空分布不均匀的困境，我国目前正在兴建一系列大规模引调水工程。预应力钢筒混凝土管(PCCP)因其强度高、抗震好、防渗漏等优点，被广泛应用在长距离输水管道的建设中。但是随着服役年限的增加，PCCP管道存在预应力钢丝断裂的现象，积累到一定程度便有可能诱发爆管事故，因而迫切需要对PCCP断丝进行实时在线监测。相比于传统手段，基于分布式声场传感（DAS）的PCCP断丝监测技术在传感器布设的便捷性和事件识别的准确性方面具有明显优势。本文将分析PCCP断丝成因，并对比现有的各种PCCP断丝监测方法，介绍近年来出现的基于融合式DAS原理的PCCP断丝实时在线监测解决方案，同时对其发展趋势进行展望。

关键词：预应力钢筒混凝土管(PCCP) 断丝监测分布式光纤声场传感(DAS) 融合式

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基于三维多孔石墨烯和胆甾相液晶胶囊的高效可视化太赫兹探测器

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光学学报 2020年第17期40卷 22-27页

作者：肖芮文肖俊羽金萍张荣轩王磊南京邮电大学电子与光学工程学院微电子学院江苏南京210023 南京大学固体微结构物理国家重点实验室江苏南京210093 南京大学智能光传感与调控技术教育部重点实验室江苏南京210093

设计一种三维多孔石墨烯(3DPG)辅助胆甾相液晶胶囊(CLCM)的新型功率探测器,用于测量高强度THz波。3DPG在频率为0.5~1.5 THz时具有超过97%的高吸收率。利用温度超灵敏CLCM的热色特性,对稳态下的THz功率进行可视化定量研究,THz功率密度高... 详细信息

设计一种三维多孔石墨烯(3DPG)辅助胆甾相液晶胶囊(CLCM)的新型功率探测器,用于测量高强度THz波。3DPG在频率为0.5~1.5 THz时具有超过97%的高吸收率。利用温度超灵敏CLCM的热色特性,对稳态下的THz功率进行可视化定量研究,THz功率密度高达2.77×10^2 mW/cm^2,最低探测功率仅为0.009 mW。进一步研究发现,3DPG上溅射少量金纳米颗粒后,THz功率与CLCM的Hue值呈线性关系。该可视化探测器结构简单、便携、成本低廉、高效实用,可应用于THz系统的对准、THz波的光束分析及THz成像和传感中。

关键词：探测器胆甾相液晶胶囊三维多孔石墨烯太赫兹探测器可视化探测

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空间柔性充气结构分布式光纤裂纹损伤监测方法

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南京航空航天大学学报 2019年第3期51卷 297-304页

作者：何弯弯曾捷夏裕彬卢李顾欣张旭苹陈浩远南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016 故障诊断与健康管理技术航空科技重点实验室上海201601 南京大学智能光传感与调控技术教育部重点实验室南京210093

空间柔性充气结构作为一种航天器基本组成单元,在气闸舱、空间居住舱等领域受到越来越多关注。针对此类结构损伤状态的智能辨识,对于目前正在开展的深空与星际探测具有重要意义。为此,本文提出了一种基于分布式光纤传感器的空间充气结... 详细信息

空间柔性充气结构作为一种航天器基本组成单元,在气闸舱、空间居住舱等领域受到越来越多关注。针对此类结构损伤状态的智能辨识,对于目前正在开展的深空与星际探测具有重要意义。为此,本文提出了一种基于分布式光纤传感器的空间充气结构裂纹损伤实时监测技术。借助ANSYS有限元分析方法,数值模拟得到含裂纹损伤的充气结构模型在不同内压载荷作用下的应变响应与分布规律。在此基础上,通过由芳纶编织而成的柔性充气结构表面布置分布式光纤光栅传感网络,实时采集不同位置与程度损伤对应的表面应变分布与变化信息。提取能够表征结构裂纹特征的辨识参量,建立光纤传感器应变响应差值与裂纹损伤长度之间的关系模型,实现裂纹损伤区域定位与损伤长度识别。研究结果表明,本文所提方法具有非视觉测量、实时性好以及多种功能复用等优点,能够为未来空间柔性充气结构服役状态辨识与在轨快速维护提供技术支撑。

关键词：空间柔性充气结构光纤光栅传感器应变监测损伤定位裂纹长度识别

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光量子精密测量研究进展(特邀)

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中国激光 2024年第1期51卷 354-368页

作者：王犇张利剑南京大学现代工程与应用科学学院江苏南京210023 智能光传感与调控技术教育部重点实验室江苏南京210023 人工微结构科学与技术协同创新中心江苏南京210023 南京大学固体微结构物理国家重点实验室江苏南京210023

量子精密测量作为当代量子力学的主要应用方面之一,近些年来一直是量子科技的重要研究和发展方向。量子精密测量的主要研究目标是针对物理系统中的未知参数,利用量子资源进行量子增强测量,以提升参数测量精度。与其他物理系统相比,光子... 详细信息

量子精密测量作为当代量子力学的主要应用方面之一,近些年来一直是量子科技的重要研究和发展方向。量子精密测量的主要研究目标是针对物理系统中的未知参数,利用量子资源进行量子增强测量,以提升参数测量精度。与其他物理系统相比,光子系统具有相干时间长、不易受到环境干扰等优越性,因而常被用作量子信息处理的载体。以光子为基础的传感器提升传感精度是光量子精密测量的主要任务。介绍了量子精密测量的一般性原理,给出参数估计的量子极限精度下界。同时,介绍了目前光量子精密测量的理论与实验研究进展以及相应的挑战。

关键词：量子光学量子精密测量参数估计海森堡极限传感

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