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啁啾相移光纤光栅分布式应变与应变点精确定位传感研究

裴丽 吴良英 王建帅 李晶 宁提纲

啁啾相移光纤光栅分布式应变与应变点精确定位传感研究

裴丽, 吴良英, 王建帅, 李晶, 宁提纲
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  • 利用啁啾相移光纤光栅狭缝的中心波长对应变点和应变量的波长敏感性,实现应变与应变点精确定位的传感.当啁啾光纤光栅上的某一位置产生微应变时,该应变点会产生相移,其频谱则会出现一个与之对应的狭缝,且狭缝的深度和中心波长与应变的大小和位置相关.当串接不同中心波长的啁啾光纤光栅后,即可实现一定范围内的分布式应变与应变点精确定位检测.本文通过V-I传输矩阵法建立了狭缝深度和中心波长关于应变量和应变位置的理论模型,分析结果表明理论上可以实现微米量级的精确定位.搭建了级联啁啾相移光纤光栅的分布式应变传感装置,实验获得的最大应变灵敏度为0.19pm/.该精确定位传感装置在先进制造、精密加工、航空航天、铁路系统等高新技术领域具有重要的应用前景.
      通信作者: 裴丽, lipei@bjtu.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:61525501)资助的课题.
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    Fujihashi K, Aoki T, Okutsu M, Arai K, Komori T, Fujita H, Kurosawa Y, Fujinawa Y, Sasaki K 2007 Symposium on Underwater Technology and Workshop on Scientific Use of Submarine Cables and Related Technologies IEEE 349

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    Ning T G, Fu Y J, Tan Z W, Liu Y, Pei L, Jian S S 2004 Chin. J. Lasers 31 77 (in Chinese)[宁提纲, 傅永军, 谭中伟, 刘艳, 裴丽, 简水生2004中国激光31 77]

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出版历程
  • 收稿日期:  2016-08-10
  • 修回日期:  2016-10-28
  • 刊出日期:  2017-04-05

啁啾相移光纤光栅分布式应变与应变点精确定位传感研究

  • 1. 北京交通大学光波技术研究所, 全光网络与现代通信网教育部重点实验室, 北京 100044
  • 通信作者: 裴丽, lipei@bjtu.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:61525501)资助的课题.

摘要: 利用啁啾相移光纤光栅狭缝的中心波长对应变点和应变量的波长敏感性,实现应变与应变点精确定位的传感.当啁啾光纤光栅上的某一位置产生微应变时,该应变点会产生相移,其频谱则会出现一个与之对应的狭缝,且狭缝的深度和中心波长与应变的大小和位置相关.当串接不同中心波长的啁啾光纤光栅后,即可实现一定范围内的分布式应变与应变点精确定位检测.本文通过V-I传输矩阵法建立了狭缝深度和中心波长关于应变量和应变位置的理论模型,分析结果表明理论上可以实现微米量级的精确定位.搭建了级联啁啾相移光纤光栅的分布式应变传感装置,实验获得的最大应变灵敏度为0.19pm/.该精确定位传感装置在先进制造、精密加工、航空航天、铁路系统等高新技术领域具有重要的应用前景.

English Abstract

参考文献 (17)

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