摘要：提出了一种改进的光纤光栅应变传感器结构,用有限元分析软件对其进行建模和静力仿真,得到其应力分布和光栅区域的应变情况.在整体宽度与厚度相等的情况下,此结构的灵敏度约为传统"工"字型结构的600倍.进一步分析了其关键区域的6个结构参量对应变灵敏度及量程的影响.筛选、设计并加工出不同尺寸的两种应变片,分别用UV胶与玻璃焊料对光栅进行封装,得到灵敏度分别为:249pm/N、330pm/N和1.1pm/N.比较分析表明,本文提供的分析方法与数据,可为不同工程应用场合的最优结构设计提供依据.

摘要：采用平均反转率模型分析了带光纤布喇格光栅的增益平坦掺铒光纤放大器 ,其输出增益可由一组耦合超越方程描述 ,而非耦合微分方程 ,同时讨论了用于增益平坦的布喇格光栅的最佳位置设计 作为增益建模和最佳设计实例 ,对于输入功率 0 .5mW位于 1 5 4 5～ 1 5 5 2nm的 8个波长信道 ,得到的输出增益不平坦度小于 0 .0 5dB .

摘要：为了实现对海水温度监测,设计了一套浮标式光纤布喇格光栅远程测量系统。该系统结合了FBG传感技术和LabVIEW技术,以PC机、无线数传模块、工控机、解调仪等为主要硬件搭建。实现了传感器的数据采集、处理、传输、显示、存储及浮标定位等功能。通过海试证实了系统的可行性及可靠性,同时该系统在实际应用中体现了便捷,快速的优势。

摘要：以杠杆悬臂传感梁为基础,设计了支点可调式称量传感单元,通过调节支点位置实现不同量程的称量传感灵敏度可调控制,并且可以实现温度误差补偿.理论分析表明,结构一定的传感单元,支点与支座间距离存在临界阈值,当支座间距离等于该阈值时,称量传感灵敏度等于零;随着支座间距离的增大灵敏度逐渐减小并趋向于稳定.实验表明,在0~200g的范围内,称量传感的平均线性度大于0.998,理论灵敏度与实验灵敏度之间的平均相对误差为6.46%,可满足不同量程的不同灵敏度的称量应用.

摘要：布喇格孤子是光纤布喇格光栅的非线性效应和色散效应综合作用的结果,揭示了重要的物理现象,在基于光纤缓存器件中具有重要应用。从非线性耦合模方程出发给出了布喇格孤子的解析解,以它们作为初始条件,数值研究了布喇格孤子传输的稳定性,得到布喇格孤子传输的稳定传输区、多振荡模式区和散射区。数值模拟了布喇格孤子在多振荡模式区和散射区的传输变化。对于设计新型器件和开展实验工作提供了有益的指导。

摘要：海水的温度、深度是其重要的物理参量,为了更安全、准确地监测海水的温度和深度,针对目前海洋温度和深度检测大都采用电信号检测,探头在水中安全性欠佳的不足,利用光纤光栅传感探头为全光学器件、水中安全可靠、易于组成传感器网络进行剖面检测的优点,提出一种基于光纤光栅的海水温度、深度检测系统,阐述了其检测原理,进行了系统及传感探头的设计和研制。结果表明,传感器温度和深度检测的线性度很好,达到0.9999,为海水温度深度检测提供了一种新途径。

摘要：基于高灵敏度光纤布喇格光栅振动传感器,提出了一种光纤围栏入侵监测系统及其模式识别方法.该方法通过具有自适应动态阈值的时域统计特征提取算法对异常事件信号进行特征提取,将特征矢量输入到一个基于三层BP神经网络而设计的分类器中对目标事件进行识别和分类.通过仿真目标信号和实际采样数据进行测试,对系统的报警识别率进行了验证,结果表明:对于仿真信号,系统的平均正确识别率达到了100%;对于实际采样数据,系统的平均正确识别率可以达到96.83%.

摘要：为了提高光纤光栅传感器的传感精度,降低温度对压变传感器交叉敏感性的影响,提出一种具有自温补性能的菱形结构压变传感器。采用有限元法、利用ANSYS软件对菱形结构分别进行静力及受热分析,结合自温补机理,研究菱形边长、厚度对灵敏度的影响,经仿真确定传感器的边长为7mm、厚度为1mm。结果表明,菱形结构具有温度自补偿性,最终设计的传感器微小形变量可低至7.9669×10^(-8)mm。相较于传统传感器,该传感器具有温补性能、抗干扰能力强等特性,可在检测局部应力、工程结构缺陷以及航天航空传感中具有重要应用。

摘要：实时监测水中结构物所处水流环境参数,有助于精确分析水流冲刷作用及其对结构的影响。基于光纤布喇格光栅(FBG)传感原理,研发了一种水流流速实时监测的传感器,推导了该传感器的流速计算公式和传感器量程与灵敏度的计算方法,利用ANSYS和Fluent软件对传感器的结构性能进行了仿真分析,并进行了传感器标定实验。实验结果表明:所研发的传感器在0.05~5 m/s流速范围内,误差始终保持在7%以内,可满足水中结构的实际监测需求,为冲刷分析提供可靠的数据来源。

摘要：针对表面粘贴式非栅区封装结构,依据变形等效原理,推导了该结构的应变传递函数,仿真分析了非栅区封装中间段长度与封装材料弹性模量对应变传递效率的影响.分别采用有机环氧胶与金属锌,将两只光纤布喇格光栅用非栅区封装方式固定在同一根钢丝上,进行拉伸试验,试验结果表明:两种材料的拉伸曲线线性度均达到0.99以上,表明两种封装材料的应变传递一致性较好;金属锌封装结构的应力感知灵敏度平均值为0.142 6nm/KN,环氧有机胶封装结构的应力感知灵敏度平均值为0.130 4nm/KN;各种应变值下,金属锌封装结构的应变传递系数均稳定在0.995左右,而环氧有机胶封装结构的应变传递系数在0.91左右上下波动,金属锌的应变传递效率较有机环氧胶高了近9.34%.试验结果与数值仿真结果较为吻合,可为非栅区封装光纤布喇格光栅传感器的设计提供依据.