导读:本文包含了微光纤珐珀传感器论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:非本征珐珀传感器,Comsol,Matlab,解调
微光纤珐珀传感器论文文献综述
刘丹华[1]（2019）在《非本征光纤珐珀传感器及其解调研究》一文中研究指出近年来,光纤传感器因其绝缘性好、灵敏度高、不受电磁干扰等优点在众多领域得到发展应用。在众多种类的光纤传感器中,非本征珐珀传感器因其本身结构简单、体积小且波长变化范围较广,在光纤传感领域得到较为广泛的应用。目前,非本征珐珀传感器已然成为国内外传感技术的研究热点。本文对非本征光纤珐珀传感器及其解调进行了深入研究。首先简述光纤珐珀传感器的研究现状,并对其分类以及应用状况进行介绍;然后分析本文主要研究对象EFPI光纤传感器的干涉原理、压力传感机理和温度传感机理,对EFPI的解调方法进行详细的叙述,提出采用Comsol软件对EFPI传感器进行结构和受力实验仿真,仿真结果表明,对EFPI光纤传感器施加载荷,其中间部位受力最大,不同载荷下波峰对压力的应变灵敏度会发生变化;其次,重点介绍EFPI光纤传感器的制备及解调实验。阐述传统EFPI光纤传感器的制作过程并利用Matlab对其干涉谱进行二次绘图,采用Matlab函数进行极值判断,多峰法进行腔长解调,利用格拉布斯准则将有误差的腔长剔除,再通过压力加载实验研究EFPI传感器的横向负载特性,实验结果表明,EFPI光纤传感器的腔长随着压力的增加而增长,且增长的大小与仿真结果一致;最后提出EFPI/FBG串联复用结构,分析复用原理并进行复用传感实验,证实EFPI/FBG串联复用传感器能够同时测量温度和应变,实现温度自补偿。(本文来源于《安徽工业大学》期刊2019-04-20）
刘加萍[2]（2018）在《新型非本征光纤珐珀传感器的传感特性研究》一文中研究指出非本征光纤珐珀传感器具有结构简单、高灵敏度、可避免电磁干扰等优点,在深井探测、电气局部放电及建筑结构健康状态监测等领域中得到广泛使用。论文首先介绍了光纤EFPI传感器的理论,得出其干涉谱与腔长和端面反射率有关;通过Matlab仿真验证其理论分析结果,并且介绍了传统光纤EFPI传感器和新型镀膜光纤EFPI传感器的制备方法和解调方法。其次,研究传统光纤EFPI和新型镀膜光纤EFPI传感器的温度特性。根据光纤EFPI的温度传感机理,对其进行理论公式推导并且得出其理论特性。搭建了温度实验平台,对其进行温度对比试验研究。试验结果表明,短腔光纤EFPI传感器的温度灵敏度更高,腔长323um的新型镀膜光纤EFPI传感器的温度灵敏度为6.083pm/℃,可避免温度对其干涉谱影响。最后,研究传统光纤EFPI和新型镀膜光纤EFPI传感器的横向负载特性。通过Solidworks、Hypermesh以及ANSYS的联合力学仿真对其进行横向负载特性仿真,仿真结果表明,在施加相同载荷下,新型镀膜光纤EFPI比传统光纤EFPI传感器受到的应变值大。搭建了横向负载实验平台对其进行对比实验研究。实验结果表明,在传感器表面施加相同载荷时,短腔光纤EFPI传感器的横向负载灵敏度更高,且腔长为323um的新型镀膜光纤EFPI传感器其横向负载灵敏度为40.83pm/g,与理论仿真结果一致。本文提出的新型镀膜光纤EFPI传感器横向负载灵敏度高并且具有温度自补偿等优点,为后期的现场投放应用提供了依据。(本文来源于《安徽工业大学》期刊2018-05-21）
王亚鑫[3]（2018）在《基于微波解调的光纤珐珀微腔传感器系统的研究》一文中研究指出光纤珐珀微腔传感器作为一种典型的、性能优异的点式光纤传感器,能够对应变、压力、折射率等多种参量准确地感知测量。但是,由于光纤珐珀传感器的反射光谱范围较宽,难以依靠波分复用技术来实现大容量复用,因此针对光纤珐珀微腔传感器的大容量复用技术成为一个有待解决的难题。围绕以上难题,本课题依据微波载光干涉的基础理论,提出了一套微波光子传感测量系统,成功解调了光纤传感器并实现了对大容量光纤珐珀微腔传感器的复用,具体工作概要如下:(1)常规的全光纤珐珀微腔传感器其珐珀腔长度与标具灵敏度一致,使得传感器的波长灵敏度基本为恒定值。为突破常规全光纤珐珀传感器的灵敏度限制,本研究实现了一种长标具、短腔长的增敏型光纤珐珀传感器,相较于常规全光纤珐珀传感器更易于生产、一致性更好且灵敏度更高。(2)为较好地解调光纤传感器,并利用高空间分辨率的方法实现对光纤传感器的大容量复用,根据微波和光波的传输、干涉基础理论开始考虑,逐步建立微波调制光波进行传感解调的概念,并将解调原理与数值仿真相结合充分阐明方案的可行性。依据所提的概念,选择和说明了系统中各个关键元器件及设备,搭建了一套信噪比为120 dB、空间分辨率在厘米量级的微波光子传感测量系统。该系统相较于传统解调方法拥有许多突出特性,包括高信号质量、对光波导类型的低依赖性以及对光偏振变化的不敏感。(3)依据微波光子传感测量系统的优势,对两种典型的光纤珐珀微腔传感器展开解调和复用性能测试。对于非本征型光纤珐珀传感器而言,灵敏度高便于制作,采取并行复用的解调方法可同时完成多参量传感测量。对于本征型光纤珐珀传感器而言,灵敏度较低,传统解调仪无法对其进行解调。而微波光子测量系统能够较好地解调本征型光纤珐珀微腔传感器,并以级联13个本征型弱反光纤珐珀传感器为例,说明该系统还能实现大容量的串联传感复用。不仅能够快速、同步、准确地定位传感器位置,而且能从数量众多的传感器网络中实时解调出所需的信息。不论是针对温度参量还是应变参量,该种新方法都显示出了较好的对光纤珐珀传感器的复用能力。(本文来源于《电子科技大学》期刊2018-04-30）
张爽[4]（2018）在《光纤珐珀传感器在应力/压力测试方面的应用研究》一文中研究指出光纤传感器具有抗电磁干扰、电绝缘、耐高温、损耗低等优点。光纤珐珀传感器除了具有一般光纤传感器的优点外,还具有较低的温度敏感系数。本论文针对光纤珐珀传感器在应力、压力测量方面的实际应用问题,研究了光纤珐珀应变传感器的两点式安装工艺,并在水洞应变天平以及微动损伤测试系统中得到实际应用,且设计了不同灵敏度的光纤珐珀压力传感器。主要研究内容如下:(1)本文进行了多种安装工艺的对比。经实验研究,基于焊料安装的传感器正反差性能较差,达到满量程160??的3%以上;基于应变胶安装的传感器机械滞后大于满量程160??的0.3%,R~2在0.999以上,且安装成功率较低。最后确定了新型环氧树脂应变胶的两点式直接粘贴工艺,此种工艺安装的传感器正反差性能较好,可达到满量程160??的0.2%以内,机械滞后达到满量程160??的0.1%以内,R~2在0.9999以上。(2)基于上述新型环氧树脂应变胶的两点式直接粘贴工艺,将光纤珐珀应变传感器应用于水洞应变天平,并对其进行了静态校准。静态校准包括了单元加载与综合加载,测量了传感器的机械滞后性、线性度、正反差、准确度等性能指标。此应用实验中安装的传感器性能良好,满足了水洞应变天平的测试要求。(3)基于上述新型环氧树脂应变胶的两点式直接粘贴工艺,将光纤珐珀应变传感器应用在微动损伤测试系统中的固体压力以及摩擦力的测量上,并对其进行了静态测试以及动态测试。此应用实验证明了光纤珐珀应变传感器可应用于微动摩擦学的研究中。(4)使用具有增敏结构的光纤珐珀传感器封装了光纤珐珀压力传感器并予以测量,实验样品在30 MPa范围内灵敏度约为0.23 nm/MPa,R~2为0.99998,分辨率可达到0.01 MPa;将石英片作为感压元件,于石英片上粘贴珐珀应变传感器,应变传感器测量出石英片由于压力产生的应变间接测量出压力,实验样品在2 MPa范围内灵敏度约为6 nm/MPa,R~2为0.99998,分辨率可达到0.001 MP。本文研究表明,由新型环氧树脂应变胶的两点式直接粘贴工艺安装的光纤珐珀应变传感器具有良好的应变测试性能。同时证明,以光纤珐珀应变传感器为基础元件可以实现固体压力、流体压力等多种传感器。(本文来源于《电子科技大学》期刊2018-04-01）
李海洋,郝凤欢,李东明,何少灵[5]（2017）在《光纤珐珀压力传感器交叉相关快速解调算法》一文中研究指出为实现光纤珐珀压力传感器的高分辨率和快速实时解调,提出了一种基于二分法的交叉相关快速解调算法。实验结果显示:该快速解调算法的分辨率优于传统的交叉相关解调算法,且运算速度提高了一百倍以上,解调时间小于200 ms;在与光纤光栅压力传感器的对比实验中,两者获得很好的一致性。该算法可适用于快速实时的压力测量领域(如抛弃式温深测量仪)。(本文来源于《声学与电子工程》期刊2017年04期）
马顺飞[6]（2017）在《光纤珐珀传感器在金属应变测试中热效应补偿方法研究》一文中研究指出气动力测量天平是一种金属材质的基于应变传感器来获取应变信息的高精密传感装置,该装置需要在高温高压、强电磁干扰等复杂环境中工作,而且对测量精度要求极高。光纤传感技术经过数十年的发展而日益成熟,光纤珐珀传感器也凭借结构紧凑,灵敏度高,能在极其复杂的环境下正常工作等优点成为气动力测量天平的重要传感元件。但是光纤珐珀传感器在测量应力的变化时也会受到金属基底热膨胀及温度漂移等干扰因素的影响,这些影响会造成气动力测量天平测量结果不精确。如何消除光纤珐珀传感器在气动力测量天平应用过程中的热效应影响,成为空气动力学研究中的一个亟待解决的瓶颈问题。本文以光纤珐珀传感器为研究对象,以该类型传感器在与气动力测量天平相同的金属材质制作的悬臂梁上的安装与应变测量为主要内容。详细阐述了光纤珐珀传感器的工作原理,重点针对光纤珐珀传感器在金属基底应力测量过程中遇到的温度与应力交叉敏感问题进行深入研究,探索并验证了多种消除热效应的方法。(1)本文验证了叁种常用的光纤珐珀传感器温度补偿方法,并提出了一种新型的双光纤珐珀并联温度补偿方案,该方案将两支光纤珐珀传感器分别安装在一个新颖的包含一个参考臂,一个测量臂的片状结构上。该方法便于贴片安装,简单实用。经现场试验,该方法温度补偿效果良好,满足工程应用要求。(2)本文改进了常用的光纤珐珀传感器的制作方法,利用ANSYS有限元软件对热效应得到完全补偿的情况进行了仿真,并且提出了两种具有温度自动补偿功能的传感器设计与制作的方法。一种是光纤-金属型开放式光纤珐珀传感器;另一种是在自闭式传感器腔体两端做镀金属膜处理的光纤珐珀传感器。两种类型的光纤珐珀传感器均有一定程度的热效应补偿效果。(本文来源于《电子科技大学》期刊2017-04-20）
黄亚[7]（2015）在《应变式光纤珐珀压力传感器的研究》一文中研究指出光纤珐珀传感器具有体积小、耐高温、耐腐蚀等优点可以应用于石油井下、航空航天等复杂的环境中。本文在157 nm激光器制作光纤珐珀传感器的基础之上,提出了两种MPa量程的压力传感器设计方案,封装了传感器原理样品,并进行了性能测试。本文研究了两种结构的应变式光纤珐珀压力传感器:(1)首先,提出了基于圆平膜片结构的应变式光纤珐珀压力传感器的封装方案,用结构力学的方法和ANSYS软件研究了周边固支的圆平膜片在均布压强下的应变特性。最后,用石英片作为弹性膜片,封装了圆平膜片结构的应变式光纤珐珀压力传感器,测得该传感器的量程为0 MPa-0.2 MPa,灵敏度为3.17 rad/MPa,线性度为0.999。(2)为了提高圆平膜片结构的压力传感器的性能,提出了基于梁膜结构的应变式光纤珐珀压力传感器的封装方案,在弹性圆平膜片尺寸固定的基础下,用ANSYS软件对梁膜结构中梁的尺寸(长、宽、高)采用单一变量法模拟分析得到了梁的最佳尺寸,用不锈钢材料制作的圆平膜片和梁膜分别作为弹性膜片,封装了圆平膜片结构的应变式光纤珐珀压力传感器和梁膜结构的应变式光纤珐珀压力传感器,测得圆平膜片结构的应变式光纤珐珀压力传感器的量程为0 MPa-1 MPa,灵敏度为1.34 rad/MPa,线性度为0.999;梁膜结构的应变式光纤珐珀压力传感器的量程为0 MPa-1.6 MPa,灵敏度为1.038 rad/MPa,线性度为0.999。实验结果表明,梁膜结构的应变式光纤珐珀压力传感器可以改善圆平膜片结构的应变式光纤珐珀压力传感器的非线性效应,增大传感器的量程。(本文来源于《电子科技大学》期刊2015-04-28）
杨会芹[8]（2015）在《光纤珐珀应变传感器的性能分析及其复用研究》一文中研究指出本论文在光纤珐珀传感器已经研制成功的基础上,针对高速飞行器在高温,狭小空间等复杂环境下需要实现应变的精确测量,研究了该光纤珐珀传感器在实际应用中的高温应变特性,并设计了一种用于该光纤珐珀传感器的串行复用系统。主要研究内容如下:(1)从光纤珐珀传感器的粘贴工艺入手,得到了用于应变测量的粘贴流程。使用ABAQUS有限元分析软件对传感器结构进行建模和静力仿真,研究了不同粘贴方式和腔体尺寸对应变分布、线性度和灵敏度的影响。从理论上得出采用两点式直接粘贴的光纤珐珀应变传感器测量基底应变的优点。(2)使用光谱相位解调系统对粘贴在等应变悬臂梁上的珐珀应变传感器进行加载和温度实验。通过灵敏度和线性度对比再次证实两点式粘贴方式相比于一点式粘贴方式的优越性。然后在两点式粘贴方式下对传感器的蠕变特性、回零性、重复性和温度特性等指标进行测试与分析。根据温度特性,提出了两种热力分离方法:FBG温度补偿和两个传感器双参数求解。(3)设计了一种光纤珐珀传感器的串行复用系统,通过恢复串行复用珐珀传感器的光谱并对单个传感器的光谱进行多项式拟合,分析了采用本系统实现串行复用的可行性。最后进行串行复用珐珀传感器的应变实验,拟合出粘贴在等应变悬臂梁的珐珀应变传感器的波长随应变的变化,再次证实了此系统可用于光纤珐珀传感器的串行复用。本论文从软件仿真和测试两个角度分析了高温珐珀应变传感器的性能,基本上实现了高温下应变的精密测量。设计的光纤珐珀串行复用解调系统在解调精度要求不高的情况下可以用于多点应变测量。(本文来源于《电子科技大学》期刊2015-04-28）
陈勇[9]（2011）在《多模光纤和蓝宝石光纤珐珀传感器研究》一文中研究指出新兴的光纤传感器代表了新一代传感器发展的趋势,具有结构简单、体积小、重量轻、不受电磁干扰、稳定性好、精度高、便于组网等显着优点,被广泛应用到能源、交通、建筑、医学、航空航天等工业和军事领域。光纤传感器产业已被国内外公认为最有前途的高科技产业之一,它以科技含量高、经济效益好、渗透能力强、广阔的市场前景等特点而倍受世人瞩目。随着中国经济的快速发展和物联网发展战略的推进,中国光纤传感器的研究和产业化也面临着巨大的机遇和挑战。光纤法布里-珀罗传感器是光纤传感器的一个重要分支,其解调主要采用强度解调法和相位解调法。传统的单波长强度解调法因为存在容易受光源光强波动、光路扰动、光纤传输损耗变化、电参数漂移等因数影响的问题,使得它在实际工程中应用较少,一般只在实验室中作一些研究之类的尝试。因此,改进和完善光纤法-珀传感器的制作和解调方法具有深刻的理论和现实意义。本论文基于这个出发点,完成了系列工作,总结如下:(1)参考大量文献、专利对光纤传感器国内外研究现状和发展趋势进行了分析,为光纤传感器的研究和产业化提供一定的参考。同时总结了目前光纤传感器的各种结构,制作方法,解调方法,并分析比较了各自的优缺点。(2)提出了使用157nm激光微加工制作的多模光纤珐珀传感器和纯石英光纤珐珀传感器,并对多模光纤珐珀传感器进行了温度和应变测试,实验表明该传感器具有优良的温度和和应变特性,同时对纯石英光纤珐珀传感器进行了1000℃的高温测试,实验表明这套系统能够满足在1000℃以内的温度高温环境下的传感测量。(3)研究了使用157nm激光微加工制作的蓝宝石光纤珐珀高温和压力传感器。利用蓝宝石耐高温的特性,研制出一套能够工作在1100℃甚至更高环境中的光纤温度传感系统;进一步研究利用蓝宝石光纤制作压力传感器,从而为在高温高压的恶劣环境进行传感提供了一条有效的途径。(本文来源于《电子科技大学》期刊2011-04-01）
俞晓婧,冉曾令,饶云江[10]（2010）在《激光微加工制作的微光纤珐-珀加速度传感器》一文中研究指出将157 nm激光微加工制作的微光纤珐-珀腔贴于悬臂梁结构构成加速度传感器。通过设计特定的悬臂梁结构和FFT方法,该加速度传感器的分辨率约为1.13 mg/Hz~(1/2)。通过采用MUSIC算法处理信号,信噪比可提高45 dB,系统分辨率约为3.56×10~(-2)/Hz~(1/2)。该微光纤珐-珀传感器具有可批量制作、成本低、抗高温、量程灵活等优点,有望应用于石油勘探、地震测量等领域中。(本文来源于《光学与光电技术》期刊2010年05期）
微光纤珐珀传感器论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
非本征光纤珐珀传感器具有结构简单、高灵敏度、可避免电磁干扰等优点,在深井探测、电气局部放电及建筑结构健康状态监测等领域中得到广泛使用。论文首先介绍了光纤EFPI传感器的理论,得出其干涉谱与腔长和端面反射率有关;通过Matlab仿真验证其理论分析结果,并且介绍了传统光纤EFPI传感器和新型镀膜光纤EFPI传感器的制备方法和解调方法。其次,研究传统光纤EFPI和新型镀膜光纤EFPI传感器的温度特性。根据光纤EFPI的温度传感机理,对其进行理论公式推导并且得出其理论特性。搭建了温度实验平台,对其进行温度对比试验研究。试验结果表明,短腔光纤EFPI传感器的温度灵敏度更高,腔长323um的新型镀膜光纤EFPI传感器的温度灵敏度为6.083pm/℃,可避免温度对其干涉谱影响。最后,研究传统光纤EFPI和新型镀膜光纤EFPI传感器的横向负载特性。通过Solidworks、Hypermesh以及ANSYS的联合力学仿真对其进行横向负载特性仿真,仿真结果表明,在施加相同载荷下,新型镀膜光纤EFPI比传统光纤EFPI传感器受到的应变值大。搭建了横向负载实验平台对其进行对比实验研究。实验结果表明,在传感器表面施加相同载荷时,短腔光纤EFPI传感器的横向负载灵敏度更高,且腔长为323um的新型镀膜光纤EFPI传感器其横向负载灵敏度为40.83pm/g,与理论仿真结果一致。本文提出的新型镀膜光纤EFPI传感器横向负载灵敏度高并且具有温度自补偿等优点,为后期的现场投放应用提供了依据。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
微光纤珐珀传感器论文参考文献
[1].刘丹华.非本征光纤珐珀传感器及其解调研究[D].安徽工业大学.2019
[2].刘加萍.新型非本征光纤珐珀传感器的传感特性研究[D].安徽工业大学.2018
[3].王亚鑫.基于微波解调的光纤珐珀微腔传感器系统的研究[D].电子科技大学.2018
[4].张爽.光纤珐珀传感器在应力/压力测试方面的应用研究[D].电子科技大学.2018
[5].李海洋,郝凤欢,李东明,何少灵.光纤珐珀压力传感器交叉相关快速解调算法[J].声学与电子工程.2017
[6].马顺飞.光纤珐珀传感器在金属应变测试中热效应补偿方法研究[D].电子科技大学.2017
[7].黄亚.应变式光纤珐珀压力传感器的研究[D].电子科技大学.2015
[8].杨会芹.光纤珐珀应变传感器的性能分析及其复用研究[D].电子科技大学.2015
[9].陈勇.多模光纤和蓝宝石光纤珐珀传感器研究[D].电子科技大学.2011
[10].俞晓婧,冉曾令,饶云江.激光微加工制作的微光纤珐-珀加速度传感器[J].光学与光电技术.2010