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光纤传感的应用研究
资料介绍
伴随的光通信的兴起,光传感以其独特的技术特点,在许多领域得到应用,解决了常规检测技术难以胜任的问题.特别是光纤光栅传感技术和利用光时域反射仪的分布式传感技术,发展十分迅速,成为了智能结构和材料的基础技术之一.本论文主要内容为光纤光栅传感和光纤智能结构技术的有关研究,主要工作如下: 一.理论分析1.对当前光纤传感的主要技术手段进行了研究和论述,对传感用的光纤、光源、光纤器件和调制手段作了归纳.2.研究了光纤光栅和分布式传感的主要特点和应用情况.3.运用光波导理论分析光纤微弯时,一光纤中光功率的损失情况,并推导了近似计算公式.4.研究了光纤智能结构中的光纤埋入问题和传感信号的检测方法. 二.光纤光栅传感系统研发1.研制了一台基于半导体光放大器(SOA)的宽带光源.2.设计了等强度梁传感平台,进行了光纤光栅测量微位移和质量的实验.3.设计了可调恒温盒,进行了光纤光栅测温实验.3.研制了信号接收检测仪器,通过单片机控制,实现了人机界面监测.4.通过测量实验获得了传感系统的光强与待测位移、质量及温度的关系曲线,分辨率分别为0.8微米,0.1克,0.1摄氏度. 三.混凝土裂缝检测实验1.分析了光纤埋入的工艺方法,得到一个较好的粘结剂配比方案.2.制作了混凝土试件,模拟裂缝生成,并进行了光纤微弯传感实验,得到了裂缝宽度与光功率损耗的关系曲线.3.用光时域反射仪(OTDR)检测裂缝,得到传感网络上的裂缝的分布曲线.
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