一、提高分布光纤温度传感器系统稳定性的方法（论文文献综述）
胡彦君[1]（2021）在《基于塑料光纤的LPG温度抑制和折射率传感器特性研究》文中研究指明水下导弹在航行或出水过程中都需要具有良好的水密性来防止海水浸入,因此在航行或出水实验中必须针对水下导弹进行漏水测试。水下导弹内部环境复杂,液漏传感器必须免疫电磁干扰且结构简单易布置,在该条件下传统的电测量方法几乎失效。另外液体泄漏状态复杂,设备内部湿度与液体折射率变化都与液体泄漏息息相关,因此为了保证液漏事件测量的实时性与准确性,研发专门针对水下导弹液漏状态监测的多参量传感器具有现实意义和价值。在水下导弹漏水检测特定需求背景下,借助光纤自身免疫电磁干扰,尺寸小易于安装等优点,提出了一种基于长周期光纤光栅（LPG）型的塑料光纤（POF）折射率敏感单元。检测泄漏液体折射率的阶跃性变化能够保障测量的实时性。LPG是一种对外界环境折射率变化极为敏感的光学器件。大多数LPG型折射率敏感单元以石英光纤为载体,但其具有易断裂,难以结构修饰的缺点,同时存在温度交叉敏感的问题。而塑料光纤具有弯曲度大,易于加工和改造的优点。此外塑料光纤纤芯较大,易与光源、探测器耦合,是实现低成本、简单结构光纤折射率敏感单元的理想材料。本文在塑料光纤表面修饰敏感结构,提出了基于LPG型结构的折射率敏感单元和基于侧抛结构的湿度（气体）敏感单元,对两类折射率的传感特性进行了研究与集成,主要内容包括:（1）LPG型塑料光纤折射率敏感单元设计从几何光学的角度对LPG型结构进行理论分析。根据LPG敏感原理,设计了基于LPG结构的塑料光纤折射率敏感单元和基于侧抛LPG结构的增敏型折射率敏感单元。试验分析LPG加工周期对温度输出特性曲线的影响。研究了LPG加工宽度/深度对敏感单元折射率输出特性的影响。（2）金膜修饰的LPG型塑料光纤折射率敏感单元设计提出了基于金膜修饰的LPG型塑料光纤折射率敏感单元。搭建折射率测试平台,采用强度调制的方式对该敏感单元进行测试。敏感单元在1.340-1.356折射率范围内线性输出,重复性效果较好。另外在温度输出的检测中,该敏感单元功率变化相较于无金膜的LPG型敏感单元减小了数十倍,表明该金膜修饰的敏感单元能抑制温度的影响。对比其他金属材料,进一步证明金膜材料对塑料光纤温度补偿的高效性。（3）侧抛型塑料光纤湿度（气体）敏感单元的研究与制备当测量点附近发生漏液事件时,其周围湿度（气体浓度）发生变化。针对测量点漏水量不足或折射率敏感单元无法迅速对漏水做出响应的液漏状态,引入湿度（气体）敏感单元液漏检测提供双重保障。为了实现液漏事件的准确性检测,制备了湿度敏感材料（琼脂糖）与气体敏感材料（聚吡咯）并分别将其修饰在侧抛型塑料光纤表面构成湿度（气体）敏感单元。本文对比了有无敏感材料修饰敏感单元的输出响应特性,分析了敏感材料厚度、光纤表面粗糙度及光纤弯曲半径对敏感单元灵敏度的影响。实验结果表明,该湿度敏感单元的检测范围为20-90%,湿度为20-80%时,敏感单元灵敏度0.595μW/%RH;当湿度从80%变成90%时,灵敏度为0.305μW/%RH。湿度敏感单元响应与恢复时间分别为800ms和4s。该气体敏感单元对乙醇检测的浓度极限为140ppm,响应与恢复时间分别为5s和8s。气体敏感单元扩大了液漏敏感单元的应用范围。（4）针对复杂的液漏状态,本文研究并集成了基于塑料光纤双参量测量系统。采用串行或并行的方式将折射率敏感单元和湿度敏感单元连接,模拟并测量了不同液漏状态下敏感单元的输出响应。实验结果证明,集成双参量敏感单元能够对漏液状态进行实时监测,并对液漏快速做出响应,同时敏感单元提高泄露检测的准确性。
郑凯元[2]（2021）在《腔增强红外气体检测技术与应用》文中指出国家中长期科学和技术发展规划纲要,“十三·五”国家科技创新规划,环境领域,都提出重点研究环境监测与预警技术,研制适合我国国情的重大环保仪器设备。我国环境污染,尤其空气污染,日益严重,需要实时在线监测大气质量,因此研制拥有自主知识产权、超高灵敏度、超快响应的气体传感器,对于保障环境质量和工业安全生产具有十分重要的社会价值和科学意义。基于腔增强红外吸收光谱技术（Cavity-enhanced Absorption Spectroscopy,CEAS）的气体传感器,因具有灵敏度高、选择性好、实时检测能力强等优势,满足上述需求。本论文研究了基于两种CEAS技术的气体传感器,即非相干宽带腔增强吸收光谱技术（Incoherent Broadband Cavity-enhanced Absorption Spectroscopy,IBBCEAS）气体传感器和离轴积分腔输出光谱技术（Off-axis Integrated Cavity Output Spectroscopy,OA-ICOS）气体传感器,分别从光学、电学、机械、仿真算法到系统结构开展了诸多研究,并研制了面向车载燃气巡检的ppbv量级甲/乙烷检测系统。内容如下:首先研究了IBBCEAS气体检测技术,具体工作如下:（1）传统的IBBCEAS技术用于检测在可见光波段有强吸收的痕量气体,而气体分子在近红外波段的吸收强度较弱,实现高分辨率的气体探测相对困难,因此本论文研究了基于近红外溴钨灯的高分辨率IBBCEAS技术,结合傅里叶光谱仪,实现了近红外区域高灵敏度的甲烷检测。采用小波去噪算法反演浓度,降低了系统噪声,将灵敏度提高了2倍。（2）IBBCEAS中常用的红外宽带光源,如超连续谱光源、氙灯等,通常价格昂贵、体积大、功耗高。为了克服这些光源的缺点,利用低成本、高能效、结构紧凑且寿命长的近红外发光二极管（Light Emitting Diode,LED）,提出了一种基于近红外LED的便携式宽带腔增强多气体检测技术。使用毫瓦级输出光功率的近红外LED作为IBBCEAS的宽带光源,研制了便携式笼式光学腔,研究了多谱线非线性拟合等IBBCEAS气体传感信号处理方法。在现场应用中,结合锁相放大器和扫描单色仪,检测了甲烷和乙炔双组分气体,结合光纤光谱仪实现了甲烷气体泄漏的快速准确检测。其次研究了OA-ICOS气体检测技术,具体工作如下:（1）为提高OA-ICOS技术的精度和检测多气体能力,建立了基于紧凑型笼式结构的米级光程的近红外OA-ICOS系统。设计的积分腔长度仅为0.06 m,有效吸收光程可达9.28 m。分别采用激光直接吸收光谱（Laser Direct Absorption Spectroscopy,LDAS）和波长调制光谱（Wavelength Modulation Spectroscopy,WMS）方法测量气体。与LDAS相比,WMS的信噪比提高了10倍,检测灵敏度提高了9倍。（2）进一步结合频分复用波长调制光谱技术,建立了检测乙炔/甲烷双组分气体的OA-ICOS系统。在两种激光波长下（乙炔:1532 nm;甲烷:1653 nm）,同一积分腔的有效光程分别为（乙炔:9.28 m;甲烷:8.56 m）,两种气体的检测下限分别为700 ppbv和850 ppbv。（3）为了在近红外波段实现高灵敏的大气痕量气体检测,建立了公里级光程的OA-ICOS系统。研制的积分腔长度为0.6 m,腔镜反射率为99.972%,有效光程为2150 m,系统的响应时间为0.8 s,对甲烷的检测下限为2.7 ppbv。应用该传感器实现了大气甲烷和水汽的双组分气体检测;同时开展了连续三天长春市大气甲烷浓度监测,验证了该OA-ICOS传感器实时原位测量大气组分的能力。第三,为进一步提高检测灵敏度和扩展应用范围,提出了三种新型的OAICOS气体检测技术,具体工作如下:（1）为了抑制OA-ICOS中的腔模噪声,提出一种双入双出的光腔耦合方法,通过将激光光束一分为二同时入射到积分腔中,多束光在腔中往返传输而不干涉,这样可增加腔模密度,平滑腔模结构,减小腔内相干振荡引起的光强波动,从而抑制腔模噪声,提高信噪比。从理论上分析了分束比和光反射次数对输出强度和腔模线宽的影响,并开展了甲烷检测实验。与常规的单激光束耦合入腔方法相比,双入双出的光腔耦合方法可将信噪比提高2.5倍,灵敏度提高2.2倍。（2）为验证该检测方法的抑制噪声能力,在双入双出基础上,进一步对多入多出的光腔耦合方法进行了数值研究。将入射激光束分为多束,通过准直光纤将每束激光独立耦合到腔中,并将多个腔输出同时耦合到同一探测器中。研究了多入多出中各参数间的关系,仿真分析了噪声抑制因子及腔内的主要噪声类型。与常规的单激光束耦合入腔方法相比,多入多出的方法可将信噪比提高13倍以上。（3）为了实现面向防爆场所的远程气体测量,提出了新型的全光纤连接离轴积分腔/腔反馈波长调制光谱气体检测技术。利用低损耗的光纤耦合方式,将电学和光学模块分离,实现了测控分离,避免了电学模块的本质安全和防爆设计,实现了远距离、防静电、安全的气体检测。其次,通过将第一个腔镜反射的无用光反馈到多模光纤中,进而耦合到单通吸收池中,在一个系统里实现了离轴积分腔和腔反馈波长调制光谱两种技术,进而扩展了甲烷动态检测范围（15 ppmv-12%）,利用该系统在静态和移动状态下实现了甲烷泄漏的现场监测。最后,为了将实验室研制的传感器系统应用于现场,研制了一套面向车载燃气巡检的离轴积分腔检测系统。利用时分复用技术测量了ppbv量级的甲/乙烷双组分气体,同时该系统具有气体预处理、泄漏源定位等功能。利用反射率为99.99%的腔镜,研制了有效光程为3.5 km的积分腔,结合低噪声电学设计,在近红外波段对甲/乙烷的检测下限分别达到3.4 ppbv和25 ppbv。依托上述研究内容,创新点总结如下:（1）基于高能效近红外LED的宽带腔增强技术。针对氙灯等传统红外宽带光源价格昂贵、体积大、功耗高等问题,利用低成本、高能效、结构紧凑且寿命长的近红外LED,提出了一种基于近红外LED的便携式宽带腔增强多气体检测技术,通过浓度反演等算法,实现宽光谱范围内甲烷等多种气体的快速识别和高分辨率检测。（2）基于多入多出光腔耦合方法的离轴积分腔技术。通过将激光分束耦合入腔,提出了双入双出/多入多出光腔耦合模式用于抑制腔模噪声,实现了更密集、更平滑的腔模结构,实验证明双入双出可将系统信噪比提高2.5倍,灵敏度提高2.2倍,理论仿真表明多入多出系统的信噪比可提高13倍以上。（3）基于全光纤连接离轴积分腔和腔反馈波长调制光谱技术。为了在防爆场所下实现远距离气体测量,利用光纤耦合方式实现了测控分离,避免了电学模块的本质安全和防爆设计。通过将第一个腔镜反射的无用光反馈到多模光纤中,进而耦合到单通吸收池中,在一个系统里实现了离轴积分腔和腔反馈波长调制光谱两种技术,进而扩展了动态检测范围,实现了远程、变量程的气体检测。（4）基于腔增强技术的气体检测系统的研制与应用。研制了米级到公里级不同光程的积分腔,实现了甲烷、乙烷、乙炔、水汽等多气体检测应用;研制了车载燃气巡检系统,开展了室内外的系统功能验证试验与应用。
李璇[3]（2021）在《微型光纤干涉仪与分布式光纤传感技术的研究》文中指出随着经济全球化和信息技术的发展,信息已经成为当代社会最重要的资源。特别是近年来互联网技术、5G技术等新一代信息技术的迅速崛起,进一步推动了物联网产业的高速发展。伴随着IPV6以及WIFI技术的发展和普及,光纤作为信号传输的优质介质,由于本身就有着耐腐蚀、电绝缘、成本低、抗干扰等优良特性,被不断开发出许多新的应用方式,如光纤器件、光纤传感等,在环保监测、水利、医疗、军事、地质勘探等领域得到了广泛的使用。为了顺应光纤器件与光纤传感的发展需求,对其若干的关键问题进行深入研究是具有重大意义的。本文选取了微型光纤马赫-曾德尔干涉仪（MZI）与布里渊散射光时域反射仪（BOTDR）的一些关键问题进行研究。微型光纤MZI的关键问题主要为此类干涉仪的光谱波长变化易受外界环境变化影响,微型光纤MZI的应用场景受到限制;BOTDR系统的关键问题主要为如何克服在进行信号解调时存在的空间分辨率与频率分辨率之间的矛盾。针对以上问题,为拓展微型光纤MZI的应用场景,本文对微型光纤MZI的结构进行优化,提出一种具有制备高稳定性器件的可能性的基于环形光纤的微型光纤MZI;为提供实验平台基础,设计搭建了利用声光调制器调制的点频法BOTDR实验平台;为克服在进行信号解调时存在的空间分辨率与频率分辨率之间的矛盾,提出一种平滑伪魏格纳-威利分布（SPWVD）和四参数粒子群优化（PSO）的联合算法,本文所取得的主要研究成果为:1.提出一种基于环形光纤的微型光纤马赫-曾德尔干涉仪,通过仿真模拟与实验测量等方式分析其工作原理,发现其与传统的基于模间干涉的微型干涉仪相比,可以通过控制环形光纤的长度与环形纤芯的厚度以改变在传输过程中环形光纤各处位置的光场分布,进而控制其在干涉过程中的各项指标,如场强、消光比以及自由光谱范围等。同时,为了探究此类干涉仪的实际应用,通过实验测量对干涉仪对温度与折射率的传感性能进行了分析,发现当选用基于纤芯内外径之比约为0.61,长度为5000 μm的环形光纤的微型光纤马赫-曾德尔干涉仪时,干涉仪对某些外部环境温度与折射率的敏感度较低,且干涉光谱消光比可达到15.0 dB,因此此种干涉仪具有制备高稳定性器件的可能性,在未来的工作中,可对该结构进行更多的改进,以被开发并应用到更多领域中。2.搭建了利用声光调制器调制的点频法布里渊光时域反射（BOTDR）系统实验平台。与传统的利用电光调制器调制的扫频法BOTDR系统相比,声光调制器调制的脉冲信号消光比较高,且调制性能更加稳定,可以用于长时间的测量。同时,点频法BOTDR系统在数据采集过程中仅需采集一组数据即可得到光纤沿线布里渊频谱,与需要采集多组数据的扫频法BOTDR系统相比,可以节省测量时间,这有利于实时反应待测光纤周边环境变化信息。由测量结果可知,通过此系统得到的结果符合实际应用的要求,这为后续将此BOTDR系统进行进一步优化提供了实验平台基础。3.提出一种平滑伪魏格纳-威利分布（SPWVD）和四参数粒子群优化（PSO）的联合算法,其主要是用于在BOTDR系统提取光纤沿线布里渊频移时同时提升频率分辨率与空间分辨率的测量精度,减少数据采集与处理时间。通过理论分析与实验验证可知,基于SPWVD和四参数PSO的联合算法的BOTDR系统与传统的利用快速傅里叶变换与列文伯格-马夸尔特算法提取布里渊频移的BOTDR系统相比,可以节省测量时间,减少累加去噪的周期以及抑制频率分辨率与空间分辨率间的矛盾。同时,利用四参数PSO算法拟合布里渊增益谱时,无需设定初值即可完成对布里渊频移的提取,这减少了提前准备的时间。因此,基于SPWVD和四参数PSO的联合算法的BOTDR系统可以抑制频率分辨率与空间分辨率间的矛盾,节约采集与处理数据的时间以及提高测量精度。
王涛[4]（2021）在《光电信息功能单晶光纤的设计、生长及器件应用研究》文中研究指明人工晶体作为推动科技进步、社会发展的关键材料,受到了各国政府和科研工作者的广泛关注。进入21世纪以来,现代工业与军事国防领域的飞速发展对人工晶体材料提出了新的要求,也驱动着人工晶体材料的发展,功能晶体材料的研究也逐渐进入“百花齐放,百家争鸣”的新阶段。单晶光纤作为一种“准一维”功能晶体材料,继承了体块单晶优异的物理和化学性能同时兼具了传统光纤材料大长径比的结构优势,在高能激光、高温传感、辐射探测、信息通信等众多领域都有着广泛的应用前景。目前以美国、法国、日本为代表的西方国家在单晶光纤领域的研究处于领先地位,其中以法国Fibercryst与美国Photran为代表的企业已经实现了单晶光纤材料及器件的产业化。与此同时,美国陆军实验室于2015年开展了一项基于单晶光纤的激光武器研发项目,更加凸显出单晶光纤在军事国防以及社会民生领域的重要地位。我国单晶光纤领域的相关研究起步较晚,系统性研究相对匮乏,缺乏先进的晶体生长设备以及成熟的晶体生长工艺,为了不在关键材料领域受制于人,亟需开展相关研究。激光加热基座法是目前应用最为广泛的单晶光纤制备技术之一,其具有原料用量少、加热温度高、升温速度快、实验周期短、无坩埚生长等特点,多用于制备高熔点单晶光纤或超细直径柔性单晶光纤。美国海军实验室通过激光加热基座法成功制备出直径17μm的柔性YAG单晶光纤,这也是目前已知的直径最细的单晶光纤。本论文以单晶光纤在光电信息领域的应用需求为牵引,以激光加热基座法单晶光纤制备技术为出发点开展相关研究,解决了单晶光纤制备过程中出现的直径波动、应力集中、气泡包裹等问题,成功制备出高质量的柔性YAG单晶光纤,实现了技术突破。同时提出并完善了单晶光纤的质量表征体系,结合体块晶体与玻璃光纤的表征方法,从晶体质量、直径起伏、光损耗、光学均匀性等多个维度对YAG单晶光纤进行了质量评估。在应用研究方面,开展了单晶光纤激光器以及单晶光纤高温传感器的相关研究:探究了 Yb:YAG单晶色心缺陷产生的原因及影响,以无色心缺陷的Yb:YAG单晶光纤作为激光增益介质,实现了 1μm波段瓦级连续激光输出;首次将超声测温技术与石榴石、尖晶石结构单晶光纤相结合,研制出使役温度>1800℃的高温传感器,掌握了声波模式、晶体结构、离子掺杂、晶体取向等因素对单晶光纤声学性能的影响规律,实现了对传感器性能的调控;面向2500℃以上的超高温测温需求,设计了基于Y2O3-ZrO2单晶光纤的高温电学性能的高温传感器,对使役温度范围、测温灵敏度等关键性能进行了表征。本论文的主要研究工作和结论如下:Ⅰ.激光加热基座法柔性单晶光纤制备技术本课题组引进了商品化激光加热基座单晶生长炉,系统研究了单晶光纤生长过程中所面临的偏斜生长、直径起伏、应力集中、气泡包裹、柔性单晶光纤制备等主要问题。通过对光路的优化以及机械装置的改进,解决了单晶光纤的偏斜生长;通过对料棒均匀性的优化以及对CO2激光器功率波动的控制,降低了单晶光纤的直径起伏;通过理论模拟指导,适当降低单晶光纤的生长直径,同时辅助电阻/光学后热降低固液界面处的温度梯度,缓解了单晶光纤内部的应力集中,避免了晶体开裂;通过提高料棒致密度,调整固液界面形状为平坦/凹界面,设置负压生长环境等措施降低了熔体内气泡的含量并促进了气泡的排出,实现了对气泡缺陷的优化;通过改进激光加热基座设备,将原有的球面反射镜替换为抛物面反射镜,消除了聚焦像差,提高了聚焦精度,为超细直径柔性单晶光纤的制备创造了条件。在此基础上,首次通过激光加热基座法以36:1的拉送比实现了直径150μm,长径比>2000:1的柔性Yb:YAG激光单晶光纤制备,相关制备工艺处于国内领先水平。Ⅱ.Yb:YAG单晶光纤的优化生长、质量表征及激光性能在前期工作的基础上,通过激光加热基座法在惰性气氛下制备了无色心缺陷的高质量Yb:YAG单晶光纤,通过XRD、XPS、拉曼光谱、吸收光谱以及第一性原理计算等方法确定了 Yb:YAG晶体中色心缺陷产生的原因是氧空位和Yb2+离子的存在。Yb:YAG单晶光纤中没有色心缺陷的主要原因是单晶光纤巨大的比表面积以及激光加热基座技术敞开式的熔区环境,使得氧离子能够充分与熔体接触并传输。色心缺陷的消除大幅度提升了 Yb:YAG单晶光纤的光学和热学性能,其在近红外波段的透过率达到了 85%以上,室温热导率达到了 8 W.m-1·K-1。我们从单晶质量、直径起伏、掺杂均匀性、应力分布、光传输损耗、光学均匀性等多个维度对所得的Yb:YAG单晶光纤进行质量评估。Yb:YAG单晶光纤沿长度方向劳厄衍射斑点清晰明亮且衍射图样一致,说明整根单晶光纤具有一致的晶体取向,单晶性良好。其在808 nm波段的光损耗约为0.01 dB/cm,与美国陆军实验室的实验数据相当。ZYGO激光平面干涉仪测试结果显示直径1 mm与2 mm的Yb:YAG单晶光纤光学均匀性可达10-6次方量级,展现出了优异的光学性能。在此基础上,以掺杂浓度2 at.%的Yb:YAG单晶光纤为增益介质,实现了最大功率3.93 W的连续激光输出,最大斜效率为28.2%。Ⅲ.石榴石结构单晶光纤超声温度传感器研究将超声测温技术与YAG/LuAG单晶光纤相结合,研制出使役温度>1800℃的超声温度传感器。系统探究了超声波模式、光纤直径、晶体结构、离子掺杂以及晶体取向对单晶光纤高温声学特性以及传感器性能的影响。实验结果显示声速随温度的升高而降低且相同温度下横波声速远低于纵波声速,YAG单晶光纤在1100℃时的横波声速为4860.6 m/s,较纵波降低了近3000 m/s。并且,随着Yb3+离子掺杂浓度的提高,YAG单晶光纤的声速进一步降低,2 at.%掺杂的Yb:YAG单晶光纤在1100时的横波声速为4680.8 m/s。在各向异性的研究中发现,石榴石结构单晶光纤声学各向异性相对较弱,YAG、LuAG的各向异性因子分别为1.05与1.07。通过声波模式、离子掺杂和晶体取向的调控,10 at.%[111]-Yb:LuAG单晶光纤超声温度传感器在20-1100℃范围内的横波声速达到了 4198.26 m/s-3929.95m/s,最大单位灵敏度为34.83 ns·℃-1·m-1,最大分辨率为2.87。Ⅳ.声学各向异性MgAl2O4单晶光纤超声温度传感器研究单晶光纤声学各向异性取决于弹性各向异性,MgAl2O4晶体具有明显的弹性各向异性,其各向异性因子A=2.13,是YAG/LuAG的两倍以上。其在横波和纵波模式下表现出不同的声学各向异性,纵波模式下V[100]<V[110]<V[111],横波模式下V[110]<V[111]<V[100]。MgAl2O4单晶光纤在1200℃时的最大声速为9938.66 m/s,最小声速为3872.56 m/s,调节范围较大。在此基础上,结合前期工作经验,对MgAl2O4单晶光纤进行掺杂改性,成功制备了[110]-（Mg0.9Zn0.1）（Al0.995Cr0.005）2O4单晶光纤超声温度传感器,其在20-1200℃范围内的横波声速为4220.12-3738.04 m/s,单位灵敏度为40.38-67.50 ns·℃-1·m-1,温度分辨率为1.24-0.74℃。分辨率与灵敏度均是目前单晶光纤超声温度传感器所实现的最佳性能。此外,传感器的性能与温度呈正相关关系,展现出其在超高温探测领域巨大的应用前景。V.基于高温电学特性的Y2O3-ZrO2单晶光纤高温传感器研究Y203-ZrO2（YSZ）单晶光纤熔点极高,超过2700℃,其在室温下处于绝缘状态,由于Y3+与Zr4+离子的非等价取代,引入了大量的氧空位,使其在高温下具备了导电性。基于此,我们通过激光加热基座法制备了立方相的8YSZ单晶光纤,探究了其在20-1400℃范围内的电学性能,实验结果表明,当温度超过400℃时,YSZ单晶光纤的离子电导率开始与环境温度呈一定的函数关系。8YSZ单晶光纤1400℃时的离子电导率和测温灵敏度分别为0.531 S/cm和0.129 S·m-1·℃-1,是同组分YSZ陶瓷纤维的4倍以上,且其性能随温度升高呈明显的上升趋势,结合YSZ单晶光纤超高的熔点,其理论使役温度可以达到2500℃。
郭宜昌[5]（2021）在《反射式光纤电压传感器非互易性误差分析与抑制》文中认为光学电压传感器作为新型电力系统检测装置,具备耐高压、无磁饱和、安全性高等优势,是未来电压传感器发展趋势。复杂多变的应用场景要求其具备良好的环境适应性,然而,因温度、振动、工艺制作等原因导致的系统输出误差严重影响了光学电压传感器长期运行的精度和稳定性,阻碍了其实用化进程。因此,针对不同物理场扰动下的系统环境适应性研究是光纤电压传感器工程应用的重要组成部分。本课题以反射式逆压电型光纤电压传感器为研究对象,以提高复杂环境下系统精度和稳定性为目标,主要针对以下内容展开研究:首先基于逆压电效应、偏振光学等理论基础,详细介绍了反射式光纤电压传感器系统工作原理和电压敏感机理,采用琼斯矩阵法建立了反射式光纤电压传感器系统数学模型。在此基础之上,推导出系统非互易性误差数学模型,基于光纤的弹光效应和热光效应以及石英晶体的热膨胀效应和弹性形变（广义虎克定律）,并结合有限元法数值仿真分析方法,分别对传感头进行温度场和应力场分析,研究了保偏光纤的温度双折射性能以及石英晶体的形变规律,分别得到了温度波动（-40℃～+85℃,1℃/min）和不同振动幅值（1g-10g）对系统非互易性误差的影响。其次,本文还针对不同光纤长度差异值以及石英晶体结构参数（高度、半径）对系统输出精度的影响进行了详细分析,为传感头结构优化设计提供了可靠参考。最后,本文基于对系统非互易性误差的分析得到了温度变化是系统输出精度的主要影响因素。因此,本文从光纤角度入手提出了一种基于保偏光子晶体光纤的光纤电压传感器;从误差补偿角度入手提出了基于最小二乘法的温度补偿方案,仿真计算验证了两种误差抑制方法的合理性和有效性,能够极大地提高光纤电压传感器系统精度和稳定性。本项目的研究将为解决反射式逆压电型光纤电压传感器环境适应性这一瓶颈问题提供可靠的理论基础,为推进其发展提供新的研究思路与方法,对电力系统安全运行具有重要意义。
李昌航[6]（2021）在《基于OFDR光纤传感的测斜管变形监测研究》文中指出我国基础设施建设和城市发展规模急剧增大,随之而来的是各种结构灾害问题,比如铁路干线经过的高陡边坡和高层建筑的深大基坑经常会出现失稳和坍塌现象,给人类的生命以及财产安全带来巨大危害。因此有必要采取有效的监测手段对深基坑和高陡边坡的结构稳定性进行整体监测。深基坑和高陡边滑坡的深部变形是评价结构稳定性的重要指标之一,工程上常用的GPS测量法、全站仪测量法仅仅反映结构表面变形,不能反映结构深部变形,而基于光纤光栅应变传感器和分布式布里渊光纤应变传感器的应变和倾角传感技术逐渐被应用于边坡和基坑失稳监测。但光纤光栅受波分复用限制导致其布设数量有限,分布式布里渊光纤空间分辨率和精度有限,为了能够高精度获取基坑开挖服役过程的变形及边滑坡服役期间的变形,本文结合分布式光频域反射技术（OFDR）和测斜管开展基于OFDR的测斜管变形监测研究。主要研究内容包括以下几个方面:1.选取三种封装光纤进行OFDR应变和温度感知性能试验标定,并提出OFDR双光纤温度应变解耦方法和FBG-OFDR双系统温度应变解耦方法。2.开展OFDR分布式光纤测斜管变形监测装置研发,研制OFDR光纤倾角传感器并开展相应的感知性能研究;建立PVC测斜管模型,基于OFDR开展测斜管变形监测试验,同时基于光纤光栅测斜技术开展相应的变形监测对比。3.针对某深基坑开挖变形监测工程,选取1个桩孔开展基于OFDR测斜管的变形监测,其他的桩孔采用FBG倾角传感器开展变形监测。监测数据用于指导基坑开挖并开展变形超限预警。
张帅兵[7]（2021）在《光纤光栅温度应变解调仪研究》文中研究表明温度和应变是反映工程结构受力和健康状态的重要参数,也是对关键基础设施进行灾变预警和科学管理的重要检测内容。在实际工程应用中,许多待测参数能够转换成温度和应变量进行检测。光纤布拉格光栅检测技术是一种较为新颖的检测技术,该技术检测原理是利用光纤光栅的中心波长对温度和应变敏感的特性,将其所处环境下的温度与应变转换为波长量。此外,光纤布拉格光栅具有检测寿命长、检测精度高、不受电磁干扰、抗腐蚀性强、可组检测网络等优点,将光纤光栅作为温度和应变检测传感器逐渐普及,解调设备的需求也随之增加。目前,市面上现有的解调仪,存在价格昂贵和部分性能指标不能满足高精度检测需求的问题。因此研制一款低成本、方便携带、低功耗、高解调精度、配备有适用于现场应用软件的光纤光栅解调仪具有重要意义。本文基于光纤光栅传感技术理论对已有解调方案进行分析、对比,选取了基于扫描激光器的光纤光栅解调方案,搭建了实验平台并完成了多通道解调的工程样机研制。本文主要工作在以下几个方面:（1）基于耦合模式理论,本文研究了光纤光栅的基本原理,主要包括:光纤光栅的光敏性、光学特性、传感特性,温度传感特性和应变传感特性;研究了目前应用较多的解调方案,包括:光谱仪检测法、边缘滤波检测法、匹配光栅检测法、扫描激光器检测法和可调谐F-P滤波器法,对比几种解调方案,分析了各个方案的优势和不足。（2）根据多种解调方案的分析和对比,本文选择了基于扫描激光器的解调方案,研究了基于扫描激光器解调方案的系统组成和本方案所需器件,选取合适的光电二极管,设计放大滤波电路,对多种拟合算法进行分析,分别应用了:一般多项式拟合算法、高斯拟合算法、三次样条插值算法、Voigt拟合算法和滑动平均拟合算法,选取最适合本方案的滑动平均拟合算法。对拟合后的数据进行三步定位寻峰,计算出中心波长。（3）基于微软基础类库编写了光纤光栅温度、应变解调仪上位机软件,该软件主要包括以下功能:对扫描激光器和数据采集卡等设备的设置,对温度、应变通道和光栅的控制,解调结果的展示窗口,和历史查询功能。将实验方案集成并制作了样机。（4）分析了本样机的性能指标,介绍了实验所使用装置。为了验证本解调仪的各项性能指标,设计了一系列温度、应变测试实验,分别对波长解调精度、系统解调线性、重复性、系统解调动态范围、系统解调容量等性能指标。实验结果表明,该样机的波长解调精度为±1pm、波长解调稳定性为±1pm、波长解调分辨率为1pm、系统解调速度为1Hz。此外,本文还对其他基于光纤光栅结构的传感器:位移传感器、土压计传感器和渗压计进行测试,其测试结果表现良好。
梁璀[8]（2021）在《光纤全偏振Sagnac磁场传感器》文中提出磁场是最基本的物理量之一,弱磁场的精密测量水平在很大程度上代表着国家的高科技的实力。采用磁场传感器测量磁场是常用的方法,当前磁场传感器已广泛应用于军事、地球空间物理、工业制造、生物医学等科研、生产和生活领域。根据不同测量原理,磁场传感器可分为光学和非光学两种,其中非光学磁场传感器大都具有易受电磁干扰、对温度敏感、高精度与小体积不可兼得等缺点,相比之下,光学磁场传感器则天然具有抗电磁干扰以及集成化的优势,这使得光纤磁场传感器发展尤为迅速。本课题的研究目标是在现有光纤磁场传感器的基础上,研制一种高精度、大动态范围、高稳定性的矢量型光纤磁场传感器,为解决当前光纤磁场传感器存在的灵敏度低、稳定性差、无法分辨磁场方向等问题提供技术储备,为磁场传感器在军事、工业等领域中的广泛应用服务。本文提出了一种光纤全偏振Sagnac磁场传感器,将具有高磁场敏感特性的传感单元与具有高稳定性的Sagnac系统相结合,创新性提出了采用偏振干涉检测方式精密测量弱磁信号。论文基于偏振干涉理论,利用琼斯矩阵,建立了基于Sagnac系统的弱磁检测理论模型,导出了弱磁信号与系统参数的定量数学模型,并对模型进行了仿真分析和实验验证,验证了该理论模型和检测方法的正确性和可行性,初步实验结果表明,该系统具有nT级的磁场分辨率。完成了光纤全偏振Sagnac磁场传感器的总体方案设计,突破并验证了系统中涉及的关键技术,包括磁通放大器、法拉第调制与锁相检测、偏振控制、光纤环特殊绕制等,为系统原理样机的搭建奠定了基础。完成了对弱磁传感系统的主要误差分析,包括光电检测误差、光路系统误差以及环境误差,针对各个误差源进行了详细的理论分析与仿真,提出了相应的误差抑制技术,有效提升了系统弱磁测量性能。完成了光纤全偏振Sagnac磁场传感器的实验研究,搭建的系统原理样机在调制频率100Hz、调制幅度0.75G的条件下实现了 5.6nT的直流磁场分辨率,对于已有的磁饱和强度大于500G的磁光晶体,本磁场测量系统的磁场测量动态范围大于70dB,在±2G的磁场范围内本系统测量磁场的线性度优于99.8%,本系统具有良好的稳定性,不稳定度小于0.5%。
程有坤[9]（2021）在《季冻区粉质黏土路基变形监测技术及稳定性评价》文中指出我国季节性冻土分布广泛,随着“一带一路”战略的实施,季冻区交通基础设施建设速度迅猛发展。但季冻区环境复杂,交通基础设施面临着冻融威胁,存在多因素协同致灾的客观条件。粉质黏土是季冻区路基土的主要来源之一。由于粉质黏土具有强塑性、吸水性以及膨胀性等特点,在冻融循环和车辆荷载作用下,内部更易发生不均匀变形,严重时会发生翻浆、融沉等病害,影响路基稳定性。掌握准确有效的路基变形是路基稳定性评价的关键。但是路基作为隐蔽工程,受以往监测手段精度及时空响应不足的限制,复杂水热和荷载工况下路基变形尤其是动态变形的解析很难实现,加之季冻土路基稳定性评价理论的不足,使解决这一工程技术难题变得更为困难。鉴于此,本文在理论分析、室内外实验研究基础上,考虑温度及冻融影响因素,构建了基于FBG传感技术的路基变形监测系统,揭示了车辆动荷载作用下季冻区粉质黏土路基变形响应规律,解析路基响应的时空效应,建立了不同条件下季冻土路基永久变形的预测模型,提出了基于人工神经网络的季冻区粉质黏土路基工程稳定性评价方法,主要研究以及取得的成果如下:（1）基于FBG理论模型以及应变、温度传感特性,推导应变和温度灵敏度系数公式,简化应变与温度协调作用下FBG波长计算公式,建立了力与温度协同作用下FBG解耦机制;优选FBG传感器封装基材和封装方法,构建了 FBG灵敏度系数实验室标定的电阻应变比对法,给出了 FBG应变和温度灵敏度系数。（2）依据等强度梁的电阻应变片和FBG传感器的应变结果对比,提出FBG悬臂梁式路基变形监测模式,构建了波分-空分混合复用FBG悬臂路基变形监测系统。运用力学原理建立了外场作用下悬臂监测梁轴向应变与路基变形的数学解析式,实现了路基水平向多点位、纵向多深度的变形与温度监测。基于波分-空分混合复用FBG悬臂路基监测系统的校园试验路测试,验证该系统的适用性、准确性。（3）运用波分-空分混合复用FBG悬臂路基变形监测系统展开四个冻融循环周期的路基变形监测,考虑冻融过程,揭示了车辆动荷载作用下季冻区粉质黏土路基变形响应规律,解析了路基响应的时空效应,建立了不同条件下季冻土路基永久变形的预测模型。（4）分析路基温度场、水分场及行车荷载等影响因子,获取了季冻区粉质黏土路基不稳定变形规律,通过对输入、输出特征量之间的内在联系的有效提取,实现了路基稳定性参数特征量优选,构建了路基不稳定变形影响因素数据与路基稳定性评价之间的非冗余映射函数,提出了基于人工神经网络的季冻区粉质黏土路基工程稳定性评价模型,实现路基变形分析预测,对比实际监测值验证了评价方法的有效性。
李昌旭[10]（2021）在《铜离子检测光纤传感器的设计与传感特性研究》文中提出在众多种类的微量元素中,铜离子作为一种常见的重金属离子,对各种生命活动起着十分重要的调控功能,但铜离子的摄入量超标时,人体中正常的新陈代谢将会受到严重的干扰,因此对自然生态系统中的铜离子浓度进行检测格外重要。在众多的检测方法中,光纤传感器因为具有检测极限高、制备流程简单、耐腐蚀抗氧化等优点而被广泛关注。在众多的光纤传感原理中,基于Mach-Zehnder干涉原理的光纤传感器制备方法相对简单、结构更加稳定。结合上述优点,本文设计并制备了结形光纤传感器、纤芯失配型光纤传感器和两种结构串联的光纤传感器,分别进行了温度、折射率与位移的双参量测量和铜离子检测等传感实验。根据预先设计的光纤结构,对结形光纤和纤芯失配型光纤的包层外部倏逝波、透射光强和光场模式演变等进行仿真研究。通过理论仿真和实验探究发现,随着形变量的增加,结形光纤纤芯中的能量将会减少,同时包层外界的倏逝波能量将逐渐增加。与其它种类光纤折射率传感器相比较,结形光纤传感器具有较强的包层倏逝波和较高的折射率灵敏度,并且制作方法简单、结构牢固,将其选定为铜离子识别材料涂敷的载体。利用光纤熔接机分别制作了双结形光纤传感器、结形-纤芯失配型光纤传感器、聚二甲基硅氧烷（PDMS,polydimethylsiloxane）涂敷的多模-细芯-多模光纤传感器和壳聚糖涂敷的结形光纤传感器。针对传感器的结构特点,搭建了传感实验系统开展了传感特性实验,通过折射率和位移双参量测量实验,得到双结形光纤折射率和位移灵敏度分别为290.35nm/RIU和-554.40pm/μm;通过温度和位移双参量测量实验,得到结形-纤芯失配光纤温度和位移灵敏度分别为31.66pm/℃和-537.5pm/μm;通过对多模-细芯-多模光纤进行PDMS涂敷,将其温度灵敏度从47.14pm/℃提升到75.04pm/℃,多次实验证明传感器具有较好的温度稳定性;用经戊二醛改良后的壳聚糖对结形光纤进行涂敷,对不同浓度的铜离子溶液进行检测,得到铜离子检测灵敏度为2.46pm/ppm,检测稳定性良好。
二、提高分布光纤温度传感器系统稳定性的方法（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、提高分布光纤温度传感器系统稳定性的方法（论文提纲范文）
（1）基于塑料光纤的LPG温度抑制和折射率传感器特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.1.1 研究意义 |
| 1.1.2 国内外发展现状 |
| 1.2 光纤折射率传感器概述 |
| 1.2.1 光纤传感器简介及应用 |
| 1.2.2 倏逝场型的光纤折射率传感器 |
| 1.2.3 表面等离子体激元型(SPR)光纤折射率传感器 |
| 1.2.4 干涉型光纤折射率传感器 |
| 1.2.5 光栅型光纤折射率传感器 |
| 1.3 光纤湿度折射率传感器概述 |
| 1.3.1 敏感机理 |
| 1.3.2 湿度敏感材料 |
| 1.4 光纤多参量传感器概述 |
| 1.5 论文研究内容及安排 |
| 第二章 LPG塑料光纤结构的导光特性 |
| 2.1 LPG塑料光纤的研究意义 |
| 2.2 塑料光纤结构 |
| 2.3 塑料光纤的光学参数 |
| 2.3.1 折射率 |
| 2.3.2 数值孔径 |
| 2.3.3 归一化频率 |
| 2.3.4 倏逝场 |
| 2.4 LPG光纤结构光传输特性 |
| 2.4.1 LPG光传输特性理论分析 |
| 2.4.2 表面等离子体共振型侧抛光纤理论分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 LPG塑料光纤折射率传感特性研究 |
| 3.1 LPG加工周期对温度输出曲线的影响 |
| 3.2 LPG塑料光纤折射率敏感单元研究 |
| 3.2.1 LPG传感机理及结构制备 |
| 3.2.2 LPG塑料光纤折射率传感特性 |
| 3.3 侧抛LPG塑料光纤折射率传感特性 |
| 3.3.1 敏感单元制备及传感原理 |
| 3.3.2 敏感单元传感特性 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 金膜修饰LPG塑料光纤折射率传感特性研究 |
| 4.1 金膜修饰LPG塑料光纤折射率传感特性研究 |
| 4.1.1 金膜修饰LPG型结构制备及传感机理 |
| 4.1.2 金膜修饰LPG型的折射率传感特性 |
| 4.2 金膜对LPG型塑料光纤的温度补偿特性研究 |
| 4.2.1 光栅温度补偿原理 |
| 4.2.2 金膜对塑料光纤温度补偿机理 |
| 4.2.3 金膜对塑料光纤温度补偿试验 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 侧抛塑料光纤湿度（气体）传感特性研究 |
| 5.1 塑料光纤侧抛型湿度敏感单元研究 |
| 5.1.1 敏感单元传感机理及结构制备 |
| 5.1.2 敏感单元传感特性 |
| 5.2 塑料光纤侧抛型乙醇气体敏感单元研究 |
| 5.2.1 敏感单元结构制备及传感机理 |
| 5.2.2 敏感单元传感特性 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 集成双参量光纤测量系统 |
| 6.1 研究背景及系统设计 |
| 6.2 集成双参量光纤敏感单元测量系统 |
| 6.2.1 测量系统搭建 |
| 6.2.2 实验结果与分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 工作总结及主要创新点 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 博士期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（2）腔增强红外气体检测技术与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景与意义 |
| 1.2 红外气体光电检测技术的分类和发展现状 |
| 1.2.1 直接吸收光谱检测技术 |
| 1.2.2 可调谐二极管激光吸收光谱检测技术 |
| 1.2.3 光声光谱检测技术 |
| 1.2.4 腔衰荡吸收光谱检测技术 |
| 1.2.5 腔增强吸收光谱检测技术 |
| 1.3 宽带腔增强光电检测技术的国内外研究现状 |
| 1.3.1 宽带腔增强技术的国内外研究现状 |
| 1.3.2 宽带腔增强应用的国内外研究现状 |
| 1.3.3 宽带腔增强技术的未来展望 |
| 1.4 离轴积分腔光电检测技术的国内外研究现状 |
| 1.4.1 国外研究现状 |
| 1.4.2 国内研究现状 |
| 1.5 本论文主要的研究内容 |
| 第2章 基于宽带腔增强吸收光谱的气体检测技术与应用 |
| 2.1 宽带腔增强气体检测原理与系统构成 |
| 2.1.1 红外气体检测的原理 |
| 2.1.2 宽带腔增强技术的理论 |
| 2.1.3 宽带腔增强系统的构成 |
| 2.2 宽带腔增强气体检测的光学系统 |
| 2.2.1 基于近红外溴钨灯的宽带腔增强系统 |
| 2.2.2 基于近红外LED的宽带腔增强系统 |
| 2.3 宽带腔增强气体检测的信号处理方法 |
| 2.3.1 腔镜反射率校准方法 |
| 2.3.2 气体浓度反演方法 |
| 2.3.3 基于LabVIEW的多谱线拟合方法 |
| 2.3.4 用于信号处理的小波去噪算法 |
| 2.4 宽带腔增强系统的气体检测性能与应用 |
| 2.4.1 基于溴钨灯的高分辨率甲烷检测 |
| 2.4.2 基于LED的单/多组分及甲烷泄漏检测 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于离轴积分腔输出光谱的气体检测技术与应用 |
| 3.1 离轴积分腔气体检测原理与系统构成 |
| 3.1.1 离轴积分腔技术的理论 |
| 3.1.2 离轴积分腔系统的构成 |
| 3.2 离轴积分腔气体检测的光学系统 |
| 3.2.1 米级光程的离轴积分腔光学系统 |
| 3.2.2 公里级光程的离轴积分腔光学系统 |
| 3.3 离轴积分腔气体检测的电学系统 |
| 3.3.1 离轴积分腔电学信号的处理方法 |
| 3.3.2 基于Lab VIEW的数字锁相放大器 |
| 3.3.3 吸收信号的去噪算法 |
| 3.4 离轴积分腔系统的气体检测性能与应用 |
| 3.4.1 基于米级光程腔的气体检测性能 |
| 3.4.2 基于频分复用技术的气体检测性能 |
| 3.4.3 基于公里级光程腔的气体检测性能 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于新型离轴积分腔输出光谱的气体检测技术与应用 |
| 4.1 基于双入双出离轴积分腔输出光谱的气体检测技术 |
| 4.1.1 理论分析与建模 |
| 4.1.2 双入双出气体检测系统 |
| 4.1.3 气体检测性能 |
| 4.1.4 比较与讨论 |
| 4.2 基于多入多出离轴积分腔输出光谱的气体检测技术 |
| 4.2.1 多入多出气体检测系统的设计 |
| 4.2.2 光场/模场理论建模仿真 |
| 4.2.3 结果与讨论 |
| 4.3 基于全光纤连接离轴积分腔/腔反馈波长调制光谱的气体检测技术 |
| 4.3.1 全光纤连接气体检测系统 |
| 4.3.2 气体检测性能 |
| 4.3.3 检测甲烷气体泄漏的应用 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 面向车载燃气巡检的ppbv量级甲/乙烷检测系统 |
| 5.1 甲烷/乙烷吸收线 |
| 5.2 系统整体设计 |
| 5.2.1 甲乙烷检测系统 |
| 5.2.2 时分复用多气体检测方法 |
| 5.3 光学系统 |
| 5.3.1 高反射率腔镜 |
| 5.3.2 光学积分腔 |
| 5.4 电学系统 |
| 5.4.1 激光器的驱动电路 |
| 5.4.2 供电电源转换电路 |
| 5.4.3 探测器的光电转换电路 |
| 5.4.4 后置信号放大电路 |
| 5.4.5 温度和压力控制电路 |
| 5.5 气体检测性能 |
| 5.5.1 甲烷检测性能 |
| 5.5.2 乙烷检测性能 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 本文总结 |
| 6.2 本文创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（3）微型光纤干涉仪与分布式光纤传感技术的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 微型光纤马赫-曾德尔干涉仪的分类及研究进展 |
| 1.2.1 微型光纤马赫-曾德尔干涉仪的分类 |
| 1.2.2 微型光纤马赫-曾德尔干涉仪的研究进展 |
| 1.3 基于布里渊散射的分布式传感技术的分类与研究现状 |
| 1.3.1 基于布里渊散射的分布式传感技术的分类 |
| 1.3.2 基于布里渊散射的光时域反射系统(BOTDR)的研究进展 |
| 1.4 论文研究内容与创新点 |
| 1.5 论文结构安排 |
| 第二章 微型光纤马赫-曾德尔干涉仪理论基础 |
| 2.1 矢量亥姆霍兹方程 |
| 2.2 阶跃光纤中的模式求解 |
| 2.3 单模光纤-特种光纤熔接结构中模式的激发与耦合 |
| 2.4 基于特种光纤的微型光纤马赫-曾德尔干涉仪的干涉原理 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于布里渊散射的分布式光纤传感理论基础 |
| 3.1 光纤中自发布里渊散射的产生机理 |
| 3.2 光纤中布里渊散射的特征 |
| 3.2.1 布里渊增益谱的特征 |
| 3.2.2 布里渊散射的阈值 |
| 3.2.3 布里渊频移(BFS)与温度以及应力的关系 |
| 3.3 布里渊分布式光纤传感的主要性能参数 |
| 3.3.1 空间分辨率 |
| 3.3.2 BOTDR系统的信噪比 |
| 3.4 BOTDR系统的相干检测原理 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于环形光纤的微型光纤马赫-曾德尔干涉仪 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于环形光纤的微型光纤马赫-曾德尔干涉仪(MZI)的理论分析 |
| 4.2.1 环形光纤的结构与归一化参数 |
| 4.2.2 基于环形光纤的微型光纤MZI的干涉原理 |
| 4.3 基于环形光纤的微型光纤MZI的仿真结果与性能分析 |
| 4.3.1 环形光纤的纤芯内外径之比对模式场分布的影响 |
| 4.3.2 环形光纤的长度对MZI的插入损耗、最大消光比(ER)以及自由光谱范围(FSR)的影响 |
| 4.4 基于环形光纤的微型光纤马赫-曾德尔干涉仪的制作 |
| 4.5 实验结果及讨论 |
| 4.5.1 基于环形光纤的微型光纤MZI对温度的灵敏度实验 |
| 4.5.2 基于环形光纤的微型光纤MZI对外界环境折射率的灵敏度实验 |
| 4.6 结论 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 利用声光调制器调制的点频法BOTDR系统 |
| 5.1 BOTDR系统整体方案设计 |
| 5.2 BOTDR系统中关键器件的选择 |
| 5.2.1 激光光源 |
| 5.2.2 声光调制器(AOM) |
| 5.2.3 脉冲放大器 |
| 5.2.4 功率放大掺铒光纤放大器(EDFA) |
| 5.2.5 光纤布拉格光栅滤波器 |
| 5.2.6 光电探测器 |
| 5.2.7 可调谐微波源 |
| 5.2.8 信号采集模块 |
| 5.3 BOTDR系统中的布里渊增益谱解调方法 |
| 5.4 BOTDR系统中的布里渊谱型拟合算法 |
| 5.5 BOTDR系统中的控制软件界面与主要功能 |
| 5.5.1 EDFA控制系统 |
| 5.5.2 BOTDR系统的数据处理界面 |
| 5.6 BOTDR系统中的实验结果与讨论 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 平滑伪魏格纳-威利分布与粒子群优化联合算法对BOTDR的应用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 平滑伪魏格纳-威利分布(SPWVD)和四参数粒子群优化(PSO)的联合算法理论基础 |
| 6.2.1 平滑伪魏格纳-威利分布(SPWVD)算法原理 |
| 6.2.2 四参数粒子群优化(PSO)算法原理 |
| 6.3 实验结果与讨论 |
| 6.4 结论 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 论文工作总结 |
| 7.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 缩略词对照表 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
（4）光电信息功能单晶光纤的设计、生长及器件应用研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 引言 |
| §1.2 激光加热基座法(LHPG)晶体生长 |
| 1.2.1 激光加热基座法(LHPG)概述 |
| 1.2.2 激光加热基座法发展历程 |
| 1.2.3 激光加热基座法单晶光纤生长国内外发展现状 |
| §1.3 单晶光纤 |
| 1.3.1 单晶光纤概述 |
| 1.3.2 激光单晶光纤的优势及特点 |
| 1.3.3 高温传感的单晶光纤优势及特点 |
| 1.3.4 单晶光纤生长方法及包层制备 |
| 1.3.5 单晶光纤的主要应用与发展现状 |
| §1.4 本论文的选题意义、目的及主要研究内容 |
| §1.5 参考文献 |
| 第二章 激光加热基座法单晶光纤生长技术研究 |
| §2.1 引言 |
| §2.2 生长工艺优化 |
| 2.2.1 偏斜生长 |
| 2.2.2 直径起伏 |
| 2.2.3 气泡包裹 |
| 2.2.4 应力集中 |
| 2.2.5 球面反射镜像差 |
| §2.3 本章小结 |
| §2.4 参考文献 |
| 第三章 Yb:YAG单晶光纤的优化生长及激光性能研究 |
| §3.1 引言 |
| §3.2 Yb:YAG单晶光纤优化生长 |
| §3.3 色心问题研究 |
| 3.3.1 单晶解析 |
| 3.3.2 X射线光电子能谱分析(XPS) |
| 3.3.3 光学性能表征 |
| 3.3.4 氧空位形成能 |
| 3.3.5 热学性能表征 |
| §3.4 单晶光纤基本性能表征 |
| 3.4.1 直径起伏 |
| 3.4.2 晶体质量 |
| 3.4.3 应力分布 |
| 3.4.4 掺杂均匀性 |
| 3.4.5 光传输损耗 |
| 3.4.6 光学均匀性 |
| §3.5 连续激光性能 |
| §3.6 本章小结 |
| §3.7 参考文献 |
| 第四章 石榴石结构YAG/LuAG单晶光纤超声高温传感器(～1800℃)研究 |
| §4.1 引言 |
| §4.2 单晶光纤超声温度传感器原理 |
| §4.3 YAG单晶光纤超声温度传感器 |
| 4.3.1 单晶光纤制备 |
| 4.3.2 超声波模式优化 |
| 4.3.3 超声波导直径影响 |
| 4.3.4 掺杂改性 |
| §4.4 LuAG单晶光纤超声高温传感器 |
| 4.4.1 LuAG单晶光纤制备 |
| 4.4.2 声学特性及灵敏度 |
| 4.4.3 各向异性研究 |
| §4.5 本章小结 |
| §4.6 参考文献 |
| 第五章 声学各向异性MgAl_2O_4单晶光纤超声高温传感器(～2000℃)研究 |
| §5.1 引言 |
| §5.2 各向异性研究 |
| 5.2.1 MgAl_2O_4单晶光纤制备与表征 |
| 5.2.2 MgAl_20_4单晶光纤弹性各向异性 |
| 5.2.3 传感器性能表征 |
| §5.3 Zn:MgAl_2O_4单晶光纤超声高温传感器 |
| 5.3.1 (Mg_(1-x)Zn_x)Al_2O_4单晶光纤的制备及表征 |
| 5.3.2 传感器性能表征 |
| §5.4 Zn,Cr:MgAl_2O_4单晶光纤超声高温传感器 |
| 5.4.1 (Mg_(0.9)Zn_(0.1))(Al_(0.995)Cr_(0.005))_2O_4单晶光纤的制备及表征 |
| 5.4.2 传感器性能表征 |
| §5.5 本章小结 |
| §5.6 参考文献 |
| 第六章 基于高温电学特性的Y_2O_3-ZrO_2单晶光纤高温传感器(～2500℃)研究 |
| §6.1 引言 |
| §6.2 YSZ单晶光纤优化生长与性能表征 |
| §6.3 传感器原理与制备 |
| §6.4 电导率与灵敏度 |
| §6.5 本章小结 |
| §6.6 参考文献 |
| 第七章 总结与展望 |
| §7.1 主要结论 |
| 7.1.1 激光加热基座单晶光纤制备技术研究 |
| 7.1.2 Yb:YAG单晶光纤的优化生长、质量评估及激光应用 |
| 7.1.3 石榴石、尖晶石结构单晶光纤超声温度传感器 |
| 7.1.4 基于高温电学特性的Y_2O_3-ZrO_2单晶光纤高温传感器研究 |
| §7.2 主要创新点 |
| §7.3 有待深入研究的内容 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的学术论文及专利 |
| 攻读学位期间所获的奖励 |
| 攻读学位期间参加的会议 |
| 攻读学位期间参与的项目 |
| 附件 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（5）反射式光纤电压传感器非互易性误差分析与抑制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 光学电压传感器国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 本文总体方案设计和主要研究内容 |
| 1.3.1 本文总体方案设计 |
| 1.3.2 本文主要研究内容 |
| 第2章 反射式光纤电压传感器非互易性误差分析与建模 |
| 2.1 反射式光纤电压传感器系统结构及其传感机理 |
| 2.1.1 系统组成及工作原理 |
| 2.1.2 传感单元敏感机理分析 |
| 2.2 反射式光纤电压传感器系统数学模型 |
| 2.2.1 琼斯矩阵 |
| 2.2.2 系统理想输出模型 |
| 2.2.3 系统非互易性误差数学模型 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 温度影响导致的系统非互易性误差 |
| 3.1 光纤电压传感器热致误差模型 |
| 3.2 温度对传感光纤的影响 |
| 3.2.1 保偏光纤热力学分析 |
| 3.2.2 光纤电压传感器系统输出误差 |
| 3.3 温度对石英晶体的影响 |
| 3.3.1 石英晶体热膨胀效应 |
| 3.3.2 石英晶体压电系数的温度特性 |
| 3.3.3 光纤电压传感器系统输出误差 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 振动影响导致的系统非互易性误差 |
| 4.1 光纤电压传感器振动误差模型 |
| 4.2 振动对传感光纤的影响 |
| 4.2.1 保偏光纤应力场分析 |
| 4.2.2 光纤电压传感器系统输出误差 |
| 4.3 振动对石英晶体的影响 |
| 4.3.1 石英晶体振动模态有限元分析 |
| 4.3.2 石英晶体应变特性分析 |
| 4.3.3 光纤电压传感器系统输出误差 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 系统非互易性误差的抑制方法 |
| 5.1 基于保偏光子晶体光纤的光纤电压传感器 |
| 5.1.1 保偏光子晶体光纤优化设计 |
| 5.1.2 系统输出误差抑制效果 |
| 5.2 系统温度误差模型与补偿方案 |
| 5.2.1 温度误差模型 |
| 5.2.2 基于最小二乘法的系统温度误差补偿 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（6）基于OFDR光纤传感的测斜管变形监测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究目的和意义 |
| 1.2 边坡和基坑变形监测的研究现状 |
| 1.3 OFDR传感应用进展 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 OFDR感知原理及温度补偿技术 |
| 2.1 OFDR感知原理 |
| 2.2 光纤灵敏度标定试验 |
| 2.2.1 试验仪器介绍 |
| 2.2.2 试验过程及结果分析 |
| 2.3 OFDR应变温度解耦方法 |
| 2.3.1 双光纤应变温度解耦方法 |
| 2.3.2 FBG-OFDR双系统应变温度互解耦方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 OFDR光纤测斜管变形监测装置研发及试验研究 |
| 3.1 倾角测斜管和应变测斜管原理介绍 |
| 3.1.1 倾角测斜管原理介绍 |
| 3.1.2 应变测斜管原理介绍 |
| 3.2 OFDR分布式倾角测斜管研发 |
| 3.2.1 OFDR分布式倾角测斜管测试原理 |
| 3.2.2 OFDR倾角传感器感知性能试验研究 |
| 3.3 OFDR倾角传感器感知性能试验 |
| 3.4 基于OFDR的测斜模型试验研究 |
| 3.4.1 测斜模型试验 |
| 3.4.2 光纤倾角与光栅倾角对比 |
| 3.4.3 测斜模型变形计算对比 |
| 3.4.4 变方向的倾角测斜试验 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 OFDR光纤传感技术在基坑开挖中的应用 |
| 4.1 工程背景 |
| 4.2 OFDR光纤传感器应用概况 |
| 4.2.1 传感器布设方案说明 |
| 4.2.2 数据采集与分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（7）光纤光栅温度应变解调仪研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 光纤光栅及应用研究现状 |
| 1.2.1 光纤光栅研究现状 |
| 1.2.2 光纤光栅工程应用现状研究 |
| 1.2.3 光纤光栅解调仪分析 |
| 1.3 课题主要研究内容及论文安排 |
| 第2章 光纤光栅传感技术研究 |
| 2.1 光纤光栅基本原理 |
| 2.1.1 光纤光栅的光敏性 |
| 2.1.2 光纤光栅的光学特性 |
| 2.1.3 光纤光栅传感模型 |
| 2.1.4 光纤光栅温度传感特性 |
| 2.1.5 光纤光栅应变传感特性 |
| 2.2 光纤光栅解调方案 |
| 2.2.1 光谱仪检测法 |
| 2.2.2 边缘滤波检测法 |
| 2.2.3 匹配光栅检测法 |
| 2.2.4 扫描激光器检测法 |
| 2.2.5 可调谐F-P滤波器检测法 |
| 2.2.6 光纤光栅解调方法对比 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 光纤光栅传感解调系统研究 |
| 3.1 光纤光栅解调系统设计 |
| 3.1.1 光纤光栅解调系统组成 |
| 3.1.2 光纤光栅解调方案设计 |
| 3.1.3 传感解调系统器件分析 |
| 3.2 光电探测器设计 |
| 3.2.1 光电二极管 |
| 3.2.2 供电模块设计 |
| 3.2.3 光电流放大与滤波设计 |
| 3.3 光纤光栅波长解调算法 |
| 3.3.1 系统拟合算法分析 |
| 3.3.2 系统寻峰算法分析 |
| 3.3.3 系统解调算法设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 光纤光栅解调系统上位机软件设计 |
| 4.1 系统参数设置功能设计 |
| 4.1.1 设备检测与设置 |
| 4.1.2 扫描激光器参数设置 |
| 4.1.3 传感器参数设置 |
| 4.2 系统参数显示功能设计 |
| 4.2.1 系统解调波长显示 |
| 4.2.2 解调结果显示 |
| 4.3 历史查询设计 |
| 4.3.1 历史查询设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 解调系统实验测试及结果分析 |
| 5.1 系统测试方案分析 |
| 5.1.1 系统性能指标分析 |
| 5.1.2 系统测试实验装置介绍 |
| 5.2 系统解调性能测试 |
| 5.2.1 系统波长解调精度测试 |
| 5.2.2 系统解调线性与重复性测试 |
| 5.3 基于光纤光栅结构的传感器测试 |
| 5.3.1 位移传感器测试 |
| 5.3.2 土压计传感器测试 |
| 5.3.3 光纤光栅渗压计测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（8）光纤全偏振Sagnac磁场传感器（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 磁场传感器 |
| 1.2 光纤磁场传感器 |
| 1.3 研究内容及创新点 |
| 2.光纤全偏振Sagnac磁场传感的理论 |
| 2.1 磁光效应理论 |
| 2.2 磁光晶体磁光特性 |
| 2.3 光干涉理论 |
| 2.4 光纤Sagnac干涉结构及偏振检测理论 |
| 2.5 描述偏振光的数学模型 |
| 2.6 晶体位相延迟理论 |
| 2.7 本章小结 |
| 3.光纤全偏振Sagnac磁场传感器关键技术 |
| 3.1 系统总体方案 |
| 3.2 磁光信号传输模型与仿真 |
| 3.3 磁通放大理论及磁通放大器的仿真与设计 |
| 3.4 磁光调制理论与锁相检测技术 |
| 3.5 偏振控制模型、仿真与实验结果 |
| 3.6 高稳定性光纤环绕制技术 |
| 3.7 本章小结 |
| 4.光纤全偏振Sagnac磁场传感器误差模型与抑制技术 |
| 4.1 光电检测误差模型及抑制技术 |
| 4.2 光路系统误差模型及抑制技术 |
| 4.3 磁-温交联耦合误差模型及抑制技术 |
| 4.4 本章小结 |
| 5.光纤全偏振Sagnac磁场传感器实验结果与分析 |
| 5.1 系统搭建 |
| 5.2 信号特性分析与处理 |
| 5.3 系统整体性能实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 论文完成工作的总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读博士学位期间的科研成果 |
（9）季冻区粉质黏土路基变形监测技术及稳定性评价（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 路基变形监测技术 |
| 1.2.2 FBG传感技术 |
| 1.2.3 路基的冻融破坏研究 |
| 1.2.4 路基稳定性分析 |
| 1.2.5 人工神经网络的工程应用 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 研究方法与技术路线 |
| 2 FBG的传感特性分析与封装标定 |
| 2.1 引言 |
| 2.1.1 光纤光栅概念 |
| 2.1.2 光纤光栅特点 |
| 2.1.3 光纤光栅的主要分类 |
| 2.2 FBG的传感原理 |
| 2.2.1 FBG的光学性质 |
| 2.2.2 理论模型 |
| 2.2.3 应变传感特性分析 |
| 2.2.4 温度传感特性分析 |
| 2.2.5 应变与温度协同作用特性分析 |
| 2.3 FBG的封装与基材优选 |
| 2.3.1 封装基本要求 |
| 2.3.2 常用的封装形式 |
| 2.3.3 基材优选 |
| 2.4 灵敏度系数标定 |
| 2.4.1 应变灵敏度系数标定 |
| 2.4.2 温度灵敏度系数标定 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于FBG的路基变形监测方法设计与解析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 监测方案设计 |
| 3.2.1 监测系统的初步构建 |
| 3.2.2 悬臂梁式监测结构设计 |
| 3.2.3 波分-空分混合复用FBG监测系统 |
| 3.3 外场作用下变形监测解析 |
| 3.4 路基变形监测的校园验证 |
| 3.4.1 校园验证方案设计 |
| 3.4.2 FBG监测系统的标定 |
| 3.4.3 监测系统的校园埋设 |
| 3.4.4 监测系统的校园验证与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 车辆荷载下季冻区粉质黏土路基变形监测与分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 工程概况 |
| 4.3 粉质黏土动力特性分析 |
| 4.3.1 试验仪器 |
| 4.3.2 试验准备 |
| 4.3.3 试验结果分析 |
| 4.4 FBG悬臂路基监测系统的布设 |
| 4.4.1 FBG监测点位设置 |
| 4.4.2 监测系统硬件及传感设施 |
| 4.4.3 现场监测系统埋设 |
| 4.5 路基变形与温度的现场监测 |
| 4.5.1 FBG初始值采集及灵敏度系数确定 |
| 4.5.2 FBG中心波长初始化及路基温度解算 |
| 4.5.3 施工期路基变形监测 |
| 4.5.4 长期变形监测实施 |
| 4.5.5 荷载作用下FBG波长波动分析 |
| 4.6 监测结果及分析 |
| 4.6.1 路基变形与温度解算 |
| 4.6.2 不同季节永久变形规律分析 |
| 4.6.3 不同动力反应下永久变形分析 |
| 4.6.4 累计永久变形分析 |
| 4.6.5 路基温度变化曲线 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 基于人工神经网络的粉质黏土路基工程稳定性评价 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 路基不稳定变形规律分析 |
| 5.2.1 温度影响分析 |
| 5.2.2 水分影响分析 |
| 5.2.3 行车载荷影响分析 |
| 5.3 路基稳定性参数特征量优选 |
| 5.4 评价模型构建 |
| 5.5 实验结果与分析 |
| 5.5.1 路基稳定性温度影响分析 |
| 5.5.2 路基稳定性水分影响分析 |
| 5.5.3 路基稳定性行车载荷影响分析 |
| 5.5.4 路基不稳定变形的预测分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 东北林业大学博士学位论文修改情况确认表 |
（10）铜离子检测光纤传感器的设计与传感特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的与意义 |
| 1.2 光纤传感技术概述和研究进展 |
| 1.2.1 光栅结构在光纤传感器中的应用 |
| 1.2.2 LPG在 SPR中的应用 |
| 1.2.3 F-P型光纤传感器及其游标效应 |
| 1.2.4 纤芯失配型光纤传感器 |
| 1.2.5 锥形光纤传感器 |
| 1.2.6 弯曲形光纤传感器 |
| 1.2.7 铜离子检测方法 |
| 1.3 论文的主要研究内容 |
| 第2章 双结形光纤传感特性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 双结形光纤传感器的设计与制备 |
| 2.2.1 双结形光纤传感器的设计与干涉原理 |
| 2.2.2 双结形光纤传感器的仿真与分析 |
| 2.2.3 双结形光纤传感器的制备 |
| 2.3 折射率传感特性实验研究 |
| 2.4 位移传感特性实验研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 结形-纤芯失配型光纤传感特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 结形-纤芯失配型光纤传感器的设计与制备 |
| 3.2.1 结形-纤芯失配型光纤传感器的设计与干涉原理 |
| 3.2.2 结形-纤芯失配型光纤传感器的仿真与分析 |
| 3.2.3 结形-纤芯失配型光纤传感器的制备 |
| 3.3 温度传感特性实验研究 |
| 3.4 位移传感特性实验研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 PDMS涂敷的多模-细芯-多模光纤温度传感特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 多模-细芯-多模光纤温度传感器的设计与制备 |
| 4.2.1 多模-细芯-多模光纤温度传感器的设计与干涉原理 |
| 4.2.2 多模-细芯-多模光纤温度传感器的仿真与分析 |
| 4.2.3 多模-细芯-多模光纤温度传感器的制备 |
| 4.3 温度传感特性实验研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 壳聚糖涂敷的单结形铜离子检测光纤的传感特性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 壳聚糖涂敷光纤传感器的设计与传感原理 |
| 5.3 铜离子检测实验及实验结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间所发表的学术论文 |
| 致谢 |
四、提高分布光纤温度传感器系统稳定性的方法（论文参考文献）
- [1]基于塑料光纤的LPG温度抑制和折射率传感器特性研究[D]. 胡彦君. 中北大学, 2021(01)
- [2]腔增强红外气体检测技术与应用[D]. 郑凯元. 吉林大学, 2021(01)
- [3]微型光纤干涉仪与分布式光纤传感技术的研究[D]. 李璇. 北京邮电大学, 2021(01)
- [4]光电信息功能单晶光纤的设计、生长及器件应用研究[D]. 王涛. 山东大学, 2021(11)
- [5]反射式光纤电压传感器非互易性误差分析与抑制[D]. 郭宜昌. 东北电力大学, 2021(09)
- [6]基于OFDR光纤传感的测斜管变形监测研究[D]. 李昌航. 大连理工大学, 2021(09)
- [7]光纤光栅温度应变解调仪研究[D]. 张帅兵. 太原理工大学, 2021(01)
- [8]光纤全偏振Sagnac磁场传感器[D]. 梁璀. 浙江大学, 2021(01)
- [9]季冻区粉质黏土路基变形监测技术及稳定性评价[D]. 程有坤. 东北林业大学, 2021
- [10]铜离子检测光纤传感器的设计与传感特性研究[D]. 李昌旭. 哈尔滨理工大学, 2021(09)