导读:本文包含了布拉格光纤光栅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:光纤光学,应变传递,端接光纤光栅,光纤传感
布拉格光纤光栅传感器论文文献综述
陈光,丁克勤,冯其波,高瞻[1]（2018）在《线黏弹性端接布拉格光纤光栅传感器应变传递机理》一文中研究指出端接光纤光栅应变传感器具有无多峰、栅区不直接受力和各点受力相等等优点,在基片式和夹持式等传感器封装中得到广泛应用。但黏接层的剪切变形会导致光纤光栅测量应变与基体结构应变不同,从而产生应变测量误差。实际使用中,需要准确获得黏接层剪切变形影响下光纤光栅应变与基体结构应变的函数关系,以提高应变的测量精度。为此,推导了线黏弹性表面黏贴式端接光纤光栅应变传递方程,建立了瞬时响应和准静态响应下光纤光栅和基体之间的平均应变传递模型。讨论分析了影响平均应变传递率的因素,给出明显优于栅区黏接式光纤光栅应变传感器的黏接层参数的影响规律。通过有限元仿真验证了理论方程的有效性。该模型为端接光纤光栅应变传感器的设计与应用提供依据。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2018年11期）
杨美超[2]（2017）在《双布拉格光纤光栅液位及液体密度传感器的研究》一文中研究指出液位测量及液体密度测量对现代工业生产和日常生活都具有重要意义。光纤布拉格光栅(FBG)液位及液体密度传感器因具有体积小,响应速度快,灵敏度高等优点而得到广泛研究。目前,基于FBG的液位及液体密度传感器的响应信号主要是FBG的布拉格波长。本文首次提出的利用双布拉格光纤光栅结构的液位及液体密度传感器区别于传统FBG传感器成功实现了功率解调机制。首先,本文对双布拉格光纤光栅结构传感器的传感机制进行了理论分析,我们利用一对相同的光纤布拉格光栅及耦合器组成了基本的传感结构,当广谱光源的光进入耦合器经其中一根FBG反射后,再通过耦合器进入另一根FBG,最终在后者的透射谱中形成两个峰,我们将其称之为左峰和右峰。当外界物理量使其中一根FBG的布拉格波长发生漂移时,两个峰的功率也随之改变,通过测量两峰的功率差就可以实现对外界物理量的测量,这就是基于双布拉格光纤光栅结构的传感器的基本原理。与此同时我们还发现双布拉格光纤光栅传感器的精度受FBG初始反射率影响。反射率越大,传感器的精度越高。接着,本文先利用两根反射率相同,布拉格波长均在1532 nm左右的光纤布拉格光栅FBG1和FBG2搭建成了液位传感装置,液位影响施加在FBG1上的轴向力进而影响它的布拉格波长。FBG1的反射峰射入FBG2,在FBG2的透射谱中原布拉格波长两侧出现两个峰。这样,这两个峰的功率差就受到了液位的调制。本文在理论上模拟了在液位测量过程中双峰的产生及变化过程。实验中实现了对不同密度液体液位的连续测量,研究了温度变化对测量过程的影响,并发现可以通过改变传感探头的底面积来满足不同的测量需求这一有趣的现象。实验数据线性良好,精度可达0.92 d Bm/mm。最后,本文又利用两根反射率相同,布拉格波长均在1540 nm左右的光纤布拉格光栅串联搭建成了液体密度传感装置。液体密度同时影响施加在两个FBG上的轴向力,其中一个FBG的透射谱射入到另一个FBG中,在后者的透射谱中会观察到一个新的峰,我们称之为“X”峰。这样“X”峰的功率就受到了液体密度的调制。文中在理论上模拟了“X”峰的产生并且分析了“X”峰功率随液体密度变化的过程。实验中我们利用”X”峰功率的线性变化区间实现了对液体密度的测量,研究了轴向力引起的非均匀应变和温度变化对测量过程的影响,并发现可以通过改变传感探头体积来满足不同的测量要求。实验结果与理论分析一致。测量精度可达42.87 d Bm/(g/cm3)。(本文来源于《吉林大学》期刊2017-06-30）
石磊,刘云启,宋红亮,邹芳,王廷云[3]（2017）在《基于倾斜布拉格光纤光栅的高灵敏度折射率传感器》一文中研究指出制备了不同倾斜角度的倾斜布拉格光纤光栅,用于测量周围环境的折射率.当环境折射率增加时,高阶包层模谐振峰会逐渐消失,即将逐渐消失的高阶包层模谐振峰的波长会随环境折射率的增大而线性增大.测得的折射率灵敏度在500 nm/RIU以上.通过选择适当的倾斜角度,制得的光纤传感器可以满足不同范围的折射率测量.(本文来源于《上海大学学报(自然科学版)》期刊2017年06期）
曾红燕,沈常宇,路艳芳,刘桦楠,董新永[4]（2015）在《基于保偏光纤马赫曾德干涉结合布拉格光纤光栅的折射率传感器（英文）》一文中研究指出为了能同时测量折射率和温度,提出了一种基于保偏光纤马赫曾德干涉仪结合布拉格光纤光栅的折射率传感器。保偏光纤在两个单模光纤之间通过错位熔接形成马赫曾德干涉仪,布拉格光纤光栅连接在马赫曾德干涉仪的输出端用作温度补偿。实验结果表明保偏光纤快轴和慢轴两个正交模式的干涉谱随着折射率的变化而变化,当折射率范围在1.3426到1.3692时,快轴和慢轴方向上的灵敏度分别为-118.38 nm/RIU和-80.02 nm/RIU。当折射率在1.3692到1.4191时,快轴和慢轴方向上的灵敏度分别为48.3 nm/RIU和25.75 nm/RIU。同时通过测量布拉格光纤光栅谐振波长的偏移量,折射率和温度能被同时测量。(本文来源于《传感技术学报》期刊2015年11期）
朱肃然,夏豪杰,刘芳芳,朱正恺,费业泰[5]（2013）在《基于布拉格光纤光栅的微位移传感器的研究》一文中研究指出微位移测量是目前热点研究领域,光纤布拉格光栅作为良好的传感元件,已被用于微位移测量领域。本文首先对布拉格光纤光栅传感的基本原理进行了分析,在此基础上设计制作了一种光纤光栅位移传感器。采用布拉格光纤光栅作为传感元件,利用自解调法进行波长解调,然后设计一整套传感系统,对微位移量进行了传感测量。利用激光干涉仪和PI微动平台对系统性能进行测试,实验结果显示传感系统分辨率达到50nm,系统回零重复性的误差26nm,系统的灵敏度为21mV/μm,最大非线性引用误差为2.45%。(本文来源于《工具技术》期刊2013年08期）
刘林[6]（2012）在《布拉格光纤光栅传感器在口腔复合树脂材料中的应用》一文中研究指出相对于传统的传感器，光纤布拉格光栅传感器具有体积小、结构简单、外形可变、抗干扰能力强，低损耗、抗腐蚀、灵敏度高等优点，非常适合用来测量最重要的牙齿美容修复材料即复合树脂材料在光固化过程中的温度以及应力演化特性。了解复合树脂材料在光固化过程中的收缩以及温度变化情况，以便给医学领域选择复合树脂材料提供依据，并对不断改良材料性能以及优化口腔材料的治疗效果具有重要的实际意义。1.本论文首先介绍了光纤的发展，光纤布拉格光栅的诞生和发展、制作方法等，以及光纤布拉格光栅作为传感材料的原理及应用。给出了本论文的研究背景。2.较详细地阐述了光纤布拉格光栅传感器的原理，性能指标，并详细说明了光纤光栅温度传感器以及应变传感器的工作原理，对轴向应力和横向应力状态下的光纤光栅传感模型进行了分析。3.根据光纤布拉格光栅的温度及应变传感原理，重点分析了光纤光栅传感的温度和应力交叉敏感问题，并提出解决方案。4.介绍用于口腔修复材料的复合树脂材料的最新发展及其用于牙科修复领域的优势。同时指出复合材料用于口腔修复材料存在的主要问题，并提出寻找问题关键的技术方案。5.本论文重点也是创新点就是提出采用两种布拉格光纤光栅传感器同时在线测量口腔复合树脂材料在光固化过程中的温度及应力演化特性并进行了实验研究。设计实验装置，得到实验结果，并对实验结果进行分析，结果显示本实验采用的方法是可行的，实验结果是可靠的。这对改良复合树脂材料和充分发挥其在口腔修复材料方面的优势具有实际意义。(本文来源于《江西师范大学》期刊2012-06-01）
柯捷[7]（2012）在《基于布拉格光纤光栅传感器的汽车行驶跑偏测试系统的研究》一文中研究指出汽车按照驾驶员的意愿行驶是保证汽车安全性的前提,汽车直线行驶时不跑偏则是汽车安全性的最基本原则。由于四轮定位参数、悬架系统、轮胎、转向系统以及装配精度等因素的影响,汽车可能存在跑偏的隐患。汽车行驶跑偏系统集成在路试阶段,对下线车辆进行高效而准确的行驶跑偏测量。通过分析传统的行驶跑偏测试方法、GPS跑偏测试方法及已经有实际应用的基于CCD图像传感器的跑偏测试方法的优缺点,探讨了采用布拉格光纤光栅传感器作为触发采集数据的方式进行行驶跑偏测试的方法。此方法在相隔50米的路试路面上垂直汽车行驶方向各布置一排传感器阵列,分别捕捉测试车辆驶过时轮胎压过传感器的物理方位,对比计算出跑偏量和跑偏方向。优点在于无需配光就可进行24小时不间断测试,受外界环境和天气影响因素小。提出了硬件系统和软件系统模块化方案。硬件系统按功能分为传感系统设备和通讯系统设备。传感系统设备负责传感器的安装、数据采集、传输和分析；通讯系统设备负责测试信号和测试结果数据的传输。软件系统分为解调仪数据处理模块、跑偏控制策略模块、无线网络通信模块、生产网络通信模块和主程序界面模块5个部分。布拉格光纤光栅传感器和其解调仪是此行驶跑偏测试系统的核心部件。文章详细介绍了布拉格光纤光栅传感器的光学原理和几种广泛使用的复用技术,结合解调仪设备确定了使用波分复用技术进行传感器阵列布置和测量。对传感器布置方案和解调仪位置方案分别进行了对比分析,结合行驶跑偏测试的实际情况设计了合理的方案。通过对硬软件的设计分析,得出了采用布拉格光纤光栅传感器进行汽车行驶跑偏测量在理论上完全满足国家和企业要求。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2012-05-01）
王启宇,励强华[8]（2011）在《基于布拉格光纤光栅偏振相关损耗的高敏感应力传感器》一文中研究指出主要利用布拉格光纤光栅(FBG)的传感特性来实现横向应力测量,不同于通常利用反射波长解调的方法,而是利用有效FBG反射偏振相关损耗(RPDLeff)相关特性的变化来实现对横向压力的测量.根据耦合模理论,建立了RPDLeff横向压力传感的理论模型,数值模拟显示RPDLeff很适合用来制作灵敏的横向压力传感器.并在不同横向压力的情况下进行实验,发现可以通过观察RPDLeff的主峰高度和宽度变化来实现对横向压力的解调,在0到50 N有效RPDLeff主峰高度随压力的增加发生明显的变化,当大于50 N时,RPDLeff主峰宽度随压力的增加发生明显的展宽.实验和数值模拟结果一致表明,RPDLeff对横向压力的作用非常敏感,更适合实现横向压力的测量.(本文来源于《哈尔滨师范大学自然科学学报》期刊2011年03期）
恽斌峰[9]（2006）在《布拉格光纤光栅传感器理论与实验研究》一文中研究指出布拉格光纤光栅自从70年代末出现以来,由于其良好的滤波特性和灵敏的温度和应变响应,已经在光纤通信、传感和测量领域取得了广泛应用。本文主要对布拉格光纤光栅的准分布式和分布式传感特性进行了理论和实验研究。本文首先对准分布式复用型布拉格光纤光栅传感器系统中的关键技术(波长解调)进行了理论和实验研究。采用可调谐光纤激光器作为系统光源提高信号强度,数字滤波等信号处理技术提高了系统分辨率,并结合波分复用技术实现了解调速度为4Hz,分辨率为1μstrain,通道间隔为1nm,光谱范围在C波段的复用型准分布式布拉格光纤光栅应变传感器解调系统。而且通过采用LabView+数据采集卡进行数据采集、处理和软件监控,实现了系统的远距离自动化实时监测。通过结合金属铝封装和腐蚀光纤光栅相结合的方法,首次提出了新型的温度增敏型布拉格光纤光栅温度传感器封装,封装后的光纤光栅在温度范围内,其等效温度灵敏度比普通光纤光栅提高了约5.53倍。这种封装不仅实现了光纤光栅的高温度灵敏度系数,而且通过替换封装材料和控制光纤腐蚀程度,可以方便地在一定范围内实现各种不同的温度灵敏度光纤光栅传感器,使其可以满足各种需要。20°C ~90°C对分布式布拉格光纤光栅传感器进行了理论研究,通过对非均匀应变场中的布拉格光纤光栅光谱建模,分析了传输矩阵法和龙格-库塔这两种方法的区别,并结合两者优点改进了用于分析非均匀应变的模型;还首次提出了基于退火进化和自适应遗传算法的光纤光栅光谱重构技术,改进了现有的光谱重构方法,使其更加适用于布拉格光纤光栅的分布式传感应用,这种分布式传感可以应用于探测微小结构的应变分布和温度分布。最后,基于布拉格光纤光栅包层模式的谐振波长在一定条件下受到外界折射率的影响的原理,首次提出了采用布拉格光纤光栅包层模式进行折射率传感的方案,并采用光纤叁层模型分析了布拉格光纤光栅包层模的折射率传感特性,实验结果表明在1.33~1.4584的折射率范围内,包层模式耦合波长随外界折射率增大而增大,在接近光纤包层折射率处具有很高的折射率灵敏度,最大达到了172nm/riu (refractive index unit)。(本文来源于《东南大学》期刊2006-06-02）
戴锋,黄国君[10]（2005）在《一种布拉格光纤光栅加速度传感器》一文中研究指出本文介绍了一种基于布拉格光纤光栅 (FBG)的加速度传感器设计。为了克服等截面悬臂梁的局限性 ,该设计采用等强度悬臂梁的形式。结果表明 :该种光纤加速度传感器具有良好的稳定性和较高的分辨率 (0 .0 0 5g) ,适合海洋平台等大型工程结构的加速度测量。(本文来源于《激光杂志》期刊2005年01期）
布拉格光纤光栅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：
液位测量及液体密度测量对现代工业生产和日常生活都具有重要意义。光纤布拉格光栅(FBG)液位及液体密度传感器因具有体积小,响应速度快,灵敏度高等优点而得到广泛研究。目前,基于FBG的液位及液体密度传感器的响应信号主要是FBG的布拉格波长。本文首次提出的利用双布拉格光纤光栅结构的液位及液体密度传感器区别于传统FBG传感器成功实现了功率解调机制。首先,本文对双布拉格光纤光栅结构传感器的传感机制进行了理论分析,我们利用一对相同的光纤布拉格光栅及耦合器组成了基本的传感结构,当广谱光源的光进入耦合器经其中一根FBG反射后,再通过耦合器进入另一根FBG,最终在后者的透射谱中形成两个峰,我们将其称之为左峰和右峰。当外界物理量使其中一根FBG的布拉格波长发生漂移时,两个峰的功率也随之改变,通过测量两峰的功率差就可以实现对外界物理量的测量,这就是基于双布拉格光纤光栅结构的传感器的基本原理。与此同时我们还发现双布拉格光纤光栅传感器的精度受FBG初始反射率影响。反射率越大,传感器的精度越高。接着,本文先利用两根反射率相同,布拉格波长均在1532 nm左右的光纤布拉格光栅FBG1和FBG2搭建成了液位传感装置,液位影响施加在FBG1上的轴向力进而影响它的布拉格波长。FBG1的反射峰射入FBG2,在FBG2的透射谱中原布拉格波长两侧出现两个峰。这样,这两个峰的功率差就受到了液位的调制。本文在理论上模拟了在液位测量过程中双峰的产生及变化过程。实验中实现了对不同密度液体液位的连续测量,研究了温度变化对测量过程的影响,并发现可以通过改变传感探头的底面积来满足不同的测量需求这一有趣的现象。实验数据线性良好,精度可达0.92 d Bm/mm。最后,本文又利用两根反射率相同,布拉格波长均在1540 nm左右的光纤布拉格光栅串联搭建成了液体密度传感装置。液体密度同时影响施加在两个FBG上的轴向力,其中一个FBG的透射谱射入到另一个FBG中,在后者的透射谱中会观察到一个新的峰,我们称之为“X”峰。这样“X”峰的功率就受到了液体密度的调制。文中在理论上模拟了“X”峰的产生并且分析了“X”峰功率随液体密度变化的过程。实验中我们利用”X”峰功率的线性变化区间实现了对液体密度的测量,研究了轴向力引起的非均匀应变和温度变化对测量过程的影响,并发现可以通过改变传感探头体积来满足不同的测量要求。实验结果与理论分析一致。测量精度可达42.87 d Bm/(g/cm3)。
（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。
布拉格光纤光栅传感器论文参考文献
[1].陈光,丁克勤,冯其波,高瞻.线黏弹性端接布拉格光纤光栅传感器应变传递机理[J].激光与光电子学进展.2018
[2].杨美超.双布拉格光纤光栅液位及液体密度传感器的研究[D].吉林大学.2017
[3].石磊,刘云启,宋红亮,邹芳,王廷云.基于倾斜布拉格光纤光栅的高灵敏度折射率传感器[J].上海大学学报(自然科学版).2017
[4].曾红燕,沈常宇,路艳芳,刘桦楠,董新永.基于保偏光纤马赫曾德干涉结合布拉格光纤光栅的折射率传感器（英文）[J].传感技术学报.2015
[5].朱肃然,夏豪杰,刘芳芳,朱正恺,费业泰.基于布拉格光纤光栅的微位移传感器的研究[J].工具技术.2013
[6].刘林.布拉格光纤光栅传感器在口腔复合树脂材料中的应用[D].江西师范大学.2012
[7].柯捷.基于布拉格光纤光栅传感器的汽车行驶跑偏测试系统的研究[D].武汉理工大学.2012
[8].王启宇,励强华.基于布拉格光纤光栅偏振相关损耗的高敏感应力传感器[J].哈尔滨师范大学自然科学学报.2011
[9].恽斌峰.布拉格光纤光栅传感器理论与实验研究[D].东南大学.2006
[10].戴锋,黄国君.一种布拉格光纤光栅加速度传感器[J].激光杂志.2005