摘要：为消除块状光学玻璃型电流传感器中反射相移对测量精度的影响,提出了一种折射率呈梯度分布的环形磁光玻璃传感头结构。该环形磁光玻璃的内外两侧均为折射率渐变层,中间为折射率均匀层。同时,为便于信号光的输入输出耦合,该环形磁光玻璃上有一定大小的开口。理论分析表明,在一定条件下,光线在环形磁光玻璃中传播时,可不再与玻璃和空气界面接触,从而可以有效地避免反射相移的影响,提高传感器的测量精度。通过数值模拟分析了环形磁光玻璃的结构参数对光线传播轨迹以及有效初始角的影响。结果表明,通过合理设计环形磁光玻璃的结构参数,可以得到具有较大有效初始角且无反射相移的高灵敏度磁光玻璃型电流传感器。

摘要：为了实现高压传输电线上电流的测量,设计了一种基于超磁致伸缩材料的温度不敏感光纤光栅大电流传感器。该电流传感器具备温度补偿的特点,避免了超磁致伸缩材料热胀冷缩对传感器的影响,消除了光纤光栅的温度-应变交叉敏感问题,同时增大了光纤光栅的应变,提高了测量精度。实验结果表明,在-10～70°C的温度变化范围内,补偿后光纤光栅的温度系数约为4.38×10-4nm/°C,约为补偿前的1/23。传感器的布拉格波长漂移与电流变化具有较好的线性度,温度变化影响很小。螺线管电流灵敏度为1.9127nm/A,与理论值的相对误差为0.26%。理论与实验结果符合较好,表明该传感器结构是可行的。

摘要：采用Bi4Ge3O12(BGO)晶体作为传感元件,设计了一种闭合磁环型光纤电流传感器,并对其传感特性进行了理论分析和实验研究.将BGO晶体加工成一带斜面的长方体,并在端面镀金属膜,通过光在晶体中多次临界反射来增大光程以提高测量灵敏度.实验测量得到的法拉第转角与采用倍频法测量的结果符合较好,但与实际结果存在一较大比例系数.对产生该系统误差的主要因素——传感头端面金属膜反射引起的相移及入射角偏离临界角时产生的相移进行了详细地理论分析和数值模拟.结果表明,金属膜反射和偏离临界角引起的相移对测量结果均有较大影响,但输出与作用在传感头上的磁感应强度呈很好的线性关系,可以通过将传感器的测量值乘上一个补偿系数来消除反射相移所产生的误差.

摘要：提出了可用于四频差动激光陀螺法拉第室的永磁体双磁环结构,用以产生较强且均匀的轴向磁场。推导了永磁体磁环轴线上磁场分布的解析式,理论并实验证明了该解析式的正确性。引入磁场均匀度概念,提出了类亥姆霍兹线圈的双磁环结构,模拟了磁环间距对磁场分布的影响,数值计算了不同均匀度下双磁环结构的磁场分布特征。在此基础上,针对四频差动激光陀螺法拉第室的要求,给出了适用的设计方案。

摘要：针对磁致伸缩材料在弱磁场传感器领域的应用需要,采用迈克耳逊干涉原理实验测量了零应力条件下Tb-Dy-Fe材料和Fe-Ga合金的磁场响应灵敏度,以及不同应力下Fe-Ga合金的磁场响应特性和温度响应特性.实验结果表明:在零应力,外加磁场16mT条件下,Fe-Ga合金的磁场响应灵敏度远高于Tb-Dy-Fe材料,更合适作为弱磁场传感器敏感材料;同时,在1.2MPa预应力和26mT偏置磁场下,Fe-Ga合金材料具有较好的磁场响应灵敏度和较大的饱和磁致伸缩系数,因而处在最佳工作状态.所得到的材料的磁场和温度响应曲线可作为弱磁场传感器参量设计的参考依据.

摘要：为了实现光纤布拉格光栅(FBG)加速度信号的准确测量,提出了一种新颖的双悬梁FBG加速度传感器。设计了传感器的结构及封装方法,理论分析了传感器的工作原理。实验研究了传感器的线性响应、温度响应、共振频率和方向抗干扰特性,结果表明,传感器的加速度响应灵敏度为7.81pm/m/s2,相对误差为2.62%,加速度与波长具有较好的线性关系,线性度为99.8%;在67.5～27.5℃内进行了温度补偿实验,能有效消除温度的影响;传感器具有较好的平坦区和较强的抗干扰能力。

摘要：研究了具有线状缺陷的三角晶格光子晶体波导中慢光的传播特性,设计了一种新的具有低群速度低色散的波导结构,并对其进行了数值模拟分析.通过增大光子晶体的空气柱半径及改变与波导相邻的第一排和第二排空气柱位置,可在一定的归一化带宽范围内保持较大群折射率的同时使群速度色散最小化,实现在一定波长范围内保持低群速度和低群速度色散,得到了较大的群折射率和归一化带宽的乘积.计算结果表明:当群折射率依次为85,58,45时,对应的归一化带宽分别为0.32%,0.48%,0.642%.

摘要：提出了一种基于π相位温度不敏感的双光纤布拉格光栅加速度传感技术,并设计了双光栅加速度传感器,对该传感器的温度特性和加速度对中心波长的响应进行了研究。给出了该传感器的结构及封装方法。从理论上分析了基于π相位温度不敏感的双光纤布拉格光栅加速度传感原理,分析了温度和加速度对波长的响应关系,推导了该光栅加速度传感器的响应灵敏度的解析表达式。通过实验分析双光栅的加速度响应和平坦区。实验结果表明,在温度比较宽的范围内,可实现温度不敏感加速度的准确测量,加速度响应灵敏度为15.52 pm/(m.s-2),实验值与理论值的相对误差为3.06%,加速度与波长具有较好的线性关系,线性度为99.8%,在小于共振频率的低频段具有较好的平坦区。表明该双光纤布拉格光栅加速度传感器具有温度不敏感特性,能实现低频加速度的准确测量。