导读:本文包含了光纤环衰荡论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:混沌光纤激光器,温度传感器,混沌自相关系数,光纤环衰荡
光纤环衰荡论文文献综述
秦冲[1]（2019）在《混沌相关光纤环衰荡系统实现温度传感》一文中研究指出在工业生产和系统监测中,温度是最基本也是最重要的参数之一,其与生产安全、产品质量以及设备寿命都有密切的关系。因此,对温度进行实时准确的测量就显得尤为重要。然而,在一些特殊的环境中,传统的电子温度传感器的工作性能会受到影响,很难达到测量要求。因此,当前的温度传感研究集中于开发一种新型的温度传感器,具有良好的绝缘性和可靠性,且有较低的成本和更高的精确度。在激光出现之后,光学传感器被开发了出来。光学传感器以光作为探测信号,可以制成点式或分布式温度测量系统,并且具有多种不同的传感方法。其中,光纤传感器化学安全性高,可盘绕,抗电磁干扰,可以在较为恶劣的环境下工作,逐渐成为研究的热点。光纤布拉格光栅作为一种新型的光纤器件,是光纤传感技术中主要的传感元件之一。近年来出现的光纤环衰荡技术结合了光纤传感和腔衰荡技术的优点,是一种新型的高度灵敏的测量技术。把先进的光纤传感技术与某些光纤器件相结合,可以开发出新型的光纤传感器。本论文以光纤布拉格光栅作为传感元件,将其与光纤环衰荡技术相结合,采用混沌激光作为光源,设计了一种新型的温度传感系统。论文的主要工作如下:(1)介绍了当前光纤温度传感器的发展状况。从光纤用作温度传感的原理出发,列举了几种常见的光纤温度传感器,最后介绍了光纤布拉格光栅用作温度传感的优势和光纤布拉格光栅温度传感器的发展现状。(2)介绍了光纤环衰荡技术的传感原理以及混沌激光的产生与特性。提出了以混沌激光作为光纤环衰荡技术的输入光源,以混沌自相关峰的衰荡时间作为传感指标的传感方法。在理论上对该方法进行了解释,并在MATLAB中对该方法进行了仿真,同时也在实验上对该方法进行了验证。(3)提出将光纤布拉格光栅与基于混沌自相关的光纤环衰荡技术相结合来实现温度传感。在数学上对该方法进行了推导验证,并在MATLAB中进行了相关的数值模拟,在理论上证明了该传感方法的可行性。(4)搭建了基于混沌自相关光纤环衰荡技术实现光纤布拉格光栅温度传感的实验装置,并进行了温度传感实验。该温度测量系统实现了3.52ns/℃的测量灵敏度,且具有良好的测量稳定性。同时利用该传感装置,对光纤布拉格光栅的温度—中心波长关系进行了解调。(本文来源于《太原理工大学》期刊2019-06-01）
杨义[2]（2017）在《基于光纤环衰荡实现静冰压力测量》一文中研究指出在我国高纬度的东北、西北等地区,由于冬季寒冷引起河流大面积结冰导致的水工建筑物损坏的事情经常发生,会引起巨大的经济损失。因此研究冰力学特性,了解冰形成和融化过程中力的变化十分必要,可以为水工建筑的防护与建造提供指导。随着光纤技术的发展,光纤传感技术因其结构简单、不受电磁干扰、体积小、灵敏度高等优点,自诞生约50年以来得到了十分迅速的发展,目前已应用于生产和生活的许多方面。光纤环衰荡(FLRD)技术是以腔衰荡光谱(CRDS)技术为基础提出的,利用光纤环形成谐振腔的一种强度型光纤调制技术。基于FLRD技术的光纤传感器还具有稳定性和实时性好、响应速度快等优点。本文结合FLRD技术与光纤微弯传感技术,设计了一种连续监测静冰压力的传感系统。论文的主要工作包括:(1)通过查阅文献资料,综述了静冰压力的研究现状,介绍了几种常用的静冰压力估算方法,并对光纤传感的基本原理和分类进行了介绍。(2)介绍了CRDS技术及FLRD技术基本结构、原理及发展历程。FLRD技术包含脉冲光源、光纤环和数据处理部分。脉冲光源使用实验室搭建的掺铒光纤环形锁模激光器;光纤环由两个分光比为95:5的2×1耦合器和一段单模光纤组成;数据处理部分包含光电探测器和示波器。FLRD技术把传统强度传感器测量光强转换为测量脉冲在光纤环中的衰荡时间,避免光源强度变化引起所测物理量的误差。(3)通过分析光纤弯曲损耗理论和讨论微弯传感器的灵敏度,设计了适用于静冰压力测量的微弯传感器结构,并利用3-D打印机制作实验时所用的微弯传感器。(4)基于FLRD原理,结合光纤微弯传感器,设计了一种用于静冰压力测量的光纤传感器。利用此系统结合高低温交变湿热试验箱测量了-10℃~6℃条件下冰的形成和融化过程中静冰压力随着温度变化的曲线。传感器达到0.00998/(μs·kPa)的精度,测得最大冰压力为(552±4)kPa。实验证明,此传感系统可以对冰形成和融化过程的静冰压力变化进行实时和连续监测。(本文来源于《太原理工大学》期刊2017-05-01）
郭继坤,赵肖东,马鹏飞[3]（2014）在《基于光纤环衰荡腔的甲烷传感系统》一文中研究指出为测量甲烷气体浓度,设计基于光谱吸收原理测量气体浓度的传感系统。该系统利用光纤环衰荡腔代替传统的光学腔,使光源产生的光脉冲信号在光纤环中多次循环吸收,延长了吸收路径,从而大大缩短了气室长度。利用该系统对甲烷气体浓度进行测量,对测量结果的参数进行分析,并通过实验仿真得到甲烷气体浓度与光脉冲信号衰荡时间的关系。结果表明:实验结果与理论相符,证明所设计系统正确可靠。(本文来源于《黑龙江科技大学学报》期刊2014年04期）
范典[4]（2011）在《基于光纤环衰荡方法的分布式气体监测系统研究》一文中研究指出本文以二氧化碳的俘获与存储为应用背景,旨在开发一种能工作于恶劣环境的CO2泄露监测系统,实现分布式远程实时在线的气体浓度检测。调研了现有的气体检测技术,重点针对CO2的检测,分析了化学方法、电化学方法、和光学方法的发展现状和优缺点,在光谱吸收领域找到一种技术——腔衰荡光谱法,并将其与光纤传感技术结合形成一种新的结构——光纤环衰荡光谱法。光纤环衰荡光谱法用光纤环和气体吸收室的结构取代光学腔,同样是测量气体吸收所引起的光脉冲衰减速率,但更有利于分布式远程监测系统的开发。首先,本文以DFB激光器为系统的光源,研究了激光二极管和温度控制部分的工作原理并进行了性能测试；用激光器电流和温度控制器完成了恒定光强连续输出模式下的温度扫描；用电路实现了10ns脉宽的光脉冲输出,脉冲峰值强度达到1mw。其次,基于之前的激光器恒定光强连续输出的温度扫描系统,搭建了CO2浓度测量实验平台,得到不同浓度的气体吸收谱,并用吸收谱强度归一化、谱相关平移算法和最小二乘法解冗余线性方程的数据处理,最后得到标定数据的误差曲线,浓度测量精度小于1%,测量时间小于2s。光纤环衰荡光谱法是光纤传感技术和气体测量技术的结合点,也是本文的重要创新点,但是光纤环中固有损耗的控制是需要解决的关键技术难点。基于之前的激光器脉冲输出的研究成果,搭建了光纤环衰荡实验平台,并将光纤放大器引入光纤环内延长衰荡时间,并用实验得到了不同衰减情况下的衰荡信号。衰荡时间是决定测量精度的关键,所以用寻峰处理和指数衰减曲线拟合等方法估计衰荡时间。根据实验结果比较,引入新方法后衰荡时间延长十余倍,由现有实验平台信噪比和单环衰减的控制水平,得出CO2浓度测量精度能达到5%。最后,针对一些不具备光纤敷设条件或者敷设成本过高的应用环境,对无线传感网络做了初步的研究；并开发了无线气体检测节点——用微处理器完成了对气体检测系统的控制和信号处理,用无线模块完成了信息的收发；从系统能耗和成本上分析了其组网的可行性。本文的主要创新点包括：分析了用光纤衰荡光谱法实现分布式气体测量的方法,实现光纤衰荡环固有损耗的补偿,开发评估衰荡时间的算法；提出谱相关平移算法优化计算气体浓度的方法,并实现吸收谱的自动识别和处理和计算被测气体浓度；提出气体检测无线传感网络的思路,开发气体检测无线节点。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2011-12-01）
崔光磊[5]（2011）在《基于光纤环衰荡技术的多参量在线监测系统研究》一文中研究指出提出了一种多参量在线监测系统。该系统基于光纤环衰荡技术,通过在光纤环中加入吸收气室、光纤布喇格光栅或光纤微弯传感器,可完成气体浓度、温度/应变、压力等多产量的同时测量。以乙炔为目标气体分析了光纤环衰荡技术所要达到的理论衰荡时间为2μs,然后用实验得到其衰荡信号,通过重构其吸收谱,用该方法得到乙炔的测量精度为10×10-4%。(本文来源于《武汉理工大学学报》期刊2011年06期）
姜萌,张伟刚,颜爱东,陶魁园,尚佳彬[6]（2010）在《碳纳米管涂覆的光纤环衰荡腔检测技术的初步研究》一文中研究指出基于倏逝波理论,设计了一种不受温度影响的衰荡腔探测系统,对碳纳米管和光纤的集成进行了探索性研究。利用碳纳米管物理吸附特性及高温解吸附特性,实现了对气体及易挥发溶剂的在线测量。利用移除包层的方法,根据倏逝波理论适当地选择移除包层的尺寸,避免了系统损耗过大,同时又增大了对外界折射率的灵敏度。利用偏振相关锁模激光器提供了2.5 ns,重复频率为400 kHz的短脉冲激光输入,实现了不受温度影响的高精度衰荡腔气体传感测量。(本文来源于《中国激光》期刊2010年06期）
张绮,张伟刚,张健,刘卓琳,姜萌[7]（2009）在《飞秒激光蚀刻光纤微腔及其在光纤环衰荡腔中的应用》一文中研究指出为了实现在光纤环衰荡腔(FLRD)系统中的微量气体液体传感,提出了利用飞秒激光微纳加工的方法加工微流体传感装置。利用800 nm的飞秒激光脉冲在普通980 nm,1550 nm的单模光纤上实现了直写光学微腔,微腔的宽度达到4μm,深度80μm。将在单模光纤刻蚀的光学微腔成功应用于光纤环衰荡腔系统之中。针对光纤环衰荡腔的系统装置,分析了该系统的探测原理,并对该系统应用于微流体吸收探测中所探测的衰荡时间、损耗及待测流体浓度的关系进行理论推导。利用此系统,实现了对微量流体浓度的吸收谱高灵敏度探测。(本文来源于《中国激光》期刊2009年03期）
光纤环衰荡论文开题报告
（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：
在我国高纬度的东北、西北等地区,由于冬季寒冷引起河流大面积结冰导致的水工建筑物损坏的事情经常发生,会引起巨大的经济损失。因此研究冰力学特性,了解冰形成和融化过程中力的变化十分必要,可以为水工建筑的防护与建造提供指导。随着光纤技术的发展,光纤传感技术因其结构简单、不受电磁干扰、体积小、灵敏度高等优点,自诞生约50年以来得到了十分迅速的发展,目前已应用于生产和生活的许多方面。光纤环衰荡(FLRD)技术是以腔衰荡光谱(CRDS)技术为基础提出的,利用光纤环形成谐振腔的一种强度型光纤调制技术。基于FLRD技术的光纤传感器还具有稳定性和实时性好、响应速度快等优点。本文结合FLRD技术与光纤微弯传感技术,设计了一种连续监测静冰压力的传感系统。论文的主要工作包括:(1)通过查阅文献资料,综述了静冰压力的研究现状,介绍了几种常用的静冰压力估算方法,并对光纤传感的基本原理和分类进行了介绍。(2)介绍了CRDS技术及FLRD技术基本结构、原理及发展历程。FLRD技术包含脉冲光源、光纤环和数据处理部分。脉冲光源使用实验室搭建的掺铒光纤环形锁模激光器;光纤环由两个分光比为95:5的2×1耦合器和一段单模光纤组成;数据处理部分包含光电探测器和示波器。FLRD技术把传统强度传感器测量光强转换为测量脉冲在光纤环中的衰荡时间,避免光源强度变化引起所测物理量的误差。(3)通过分析光纤弯曲损耗理论和讨论微弯传感器的灵敏度,设计了适用于静冰压力测量的微弯传感器结构,并利用3-D打印机制作实验时所用的微弯传感器。(4)基于FLRD原理,结合光纤微弯传感器,设计了一种用于静冰压力测量的光纤传感器。利用此系统结合高低温交变湿热试验箱测量了-10℃~6℃条件下冰的形成和融化过程中静冰压力随着温度变化的曲线。传感器达到0.00998/(μs·kPa)的精度,测得最大冰压力为(552±4)kPa。实验证明,此传感系统可以对冰形成和融化过程的静冰压力变化进行实时和连续监测。
（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。
光纤环衰荡论文参考文献
[1].秦冲.混沌相关光纤环衰荡系统实现温度传感[D].太原理工大学.2019
[2].杨义.基于光纤环衰荡实现静冰压力测量[D].太原理工大学.2017
[3].郭继坤,赵肖东,马鹏飞.基于光纤环衰荡腔的甲烷传感系统[J].黑龙江科技大学学报.2014
[4].范典.基于光纤环衰荡方法的分布式气体监测系统研究[D].武汉理工大学.2011
[5].崔光磊.基于光纤环衰荡技术的多参量在线监测系统研究[J].武汉理工大学学报.2011
[6].姜萌,张伟刚,颜爱东,陶魁园,尚佳彬.碳纳米管涂覆的光纤环衰荡腔检测技术的初步研究[J].中国激光.2010
[7].张绮,张伟刚,张健,刘卓琳,姜萌.飞秒激光蚀刻光纤微腔及其在光纤环衰荡腔中的应用[J].中国激光.2009