【摘 要】
：
随着光纤传感技术的进步,光纤传感器已经应用在航空、工业、医学、军事等领域,用于温度、压力、应变等参数的测量。与传统压力传感器相比,光纤压力传感器因响应速度快、灵敏度高、尺寸小、抗电磁干扰能力强等优点,已成为压力测量领域的一个重要发展方向。本文基于冲击波压力测量背景,对薄膜式光纤法珀传感器展开研究。主要研究内容有以下几个方面:（1）光纤法珀传感器的介绍与理论分析。对光纤法珀传感器的两种典型结构和国内
【基金项目】
：
陕西省重点研发计划国际科技合作计划项目（编号:2023-GHZD-52）； 陕西省教育厅重点研发计划（编号:22JY026）；
论文部分内容阅读
随着光纤传感技术的进步,光纤传感器已经应用在航空、工业、医学、军事等领域,用于温度、压力、应变等参数的测量。与传统压力传感器相比,光纤压力传感器因响应速度快、灵敏度高、尺寸小、抗电磁干扰能力强等优点,已成为压力测量领域的一个重要发展方向。本文基于冲击波压力测量背景,对薄膜式光纤法珀传感器展开研究。主要研究内容有以下几个方面:（1）光纤法珀传感器的介绍与理论分析。对光纤法珀传感器的两种典型结构和国内外研究现状进行介绍;论述多光束干涉原理,研究不同反射率下的反射光谱特性;分析薄膜式光纤法珀传感器受压后,薄膜上下表面的位移矢量及光学相位的变化。（2）薄膜式光纤法珀传感器的设计与仿真。根据实验需求,设计金-派瑞林-金三层膜结构的光纤法珀传感器,金膜作为法珀腔反射面,用于提高反射率,派瑞林作为法珀腔腔体,用于感受外界压力;利用有限元软件仿真传感器,包括波动光学模块下电磁场能量分布、传感器反射率以及结构力学模块下的模型受力、谐振频率、法珀腔形变量等,优化传感器结构参数。（3）解调方法的对比及验证。介绍光纤法珀传感器的解调方法包括相位解调和强度解调,分析其中的优缺点;根据冲击波信号特点,选择强度解调法对传感器进行解调;提出一种单波长相位余弦强度解调算法,对算法进行理论分析,验证算法的可行性。（4）薄膜式光纤法珀传感器的封装与测试。完成传感器的静态压力测试封装和动态压力测试封装;设计搭建传感器静态压力标定和测试系统,对传感器的量程、线性度、稳定性等静态特性进行实验。结果表明,60 MPa压力测量范围内,传感器腔长变化18.8 nm,与有限元仿真结果基本吻合;设计搭建传感器动态压力测试系统,利用灯泵YAG激光器对合金靶材进行电离,产生微小爆炸。使用薄膜式光纤法珀传感器对爆炸产生的冲击波信号进行采集和测量,所测冲击波信号的最快上升时间为96 ns,最大压力为7.87 MPa,所测结果与冲击波信号的压力特性相吻合。
其他文献
无人机集群作战得益于任务执行效率高、灵活性强、成本低等优势,被认为是未来空中战场的主要作战形式。但未来的战场要求无人机集群具备态势感知、自主决策、协同控制等能力,能够在具有感知与通信范围受限的拒止特征的复杂环境下进行作战。传统的方法与模型很难完全解决通信拒止环境下资源调度不合理、无法有效躲避障碍物、目标围捕等问题。因此,本文重点研究了通信拒止环境下无人机集群的资源调度、目标围捕及避障、多目标围捕等
近年来,随着世界军事变革和作战理念的更新,各国越来越重视将作战实验作为检验武器平台和作战概念的手段。通过联合异构领域系统、展开训练实验和系统模拟仿真训练,从而为军事人员提供一个时空统一和相对逼真的仿真环境。真实-虚拟-构造LVC就是将不同地域的实兵系统和模拟系统联合起来进行训练。但是异构领域、异构系统联合又不能直接进行交互,故需要解决几个问题,第一,异构系统的数据相互识别;第二,系统交互的实时性;
黄土滑坡是陕北黄土丘陵沟壑区的典型地质灾害之一,其具有自稳性低、突发性强、分布广泛、危险性大等特点,对黄土高原地区工程建设和人民生命财产安全构成严重威胁。预应力锚杆支护等主动工程措施和抗滑桩等被动工程措施是大型黄土滑坡的主要防治手段,但二者协同工作中的相互作用机理还不清楚,制约了预应力锚杆和抗滑桩联合应用的技术发展。对此,本文在前人研究基础上,基于ABAQUS数值模拟方法,对陕西省吴起县杏树沟滑坡
近年来,深度学习技术在计算机视觉领域取得了很大的进步。然而在计算和存储资源受限的场景下,目标检测网络存在冗余度较高的问题,使得在工程中大规模部署应用目标检测算法存在巨大挑战。因此,研究资源受限下目标检测网络轻量化方法是目标检测算法在现有的工程设备进行广泛应用的必要途径。本文针对资源受限场景,提出了一套全流程目标检测网络轻量化方法,减少了目标检测网络的资源消耗,提高了目标检测技术的实用性。主要工作包
随着计算机视觉技术的快速发展,人工智能应用的范围和深度也在不断拓展。其中在军事方面,利用计算机视觉技术实现智能化作战已成为各国军队建设的重要方向之一。战场移动目标意图判别是战场态势发展领域的一个重要条件,快速准确获取战场上敌方作战信息、了解对方作战意图、对移动目标实现分类识别和意图判断,这些对于我方制定作战方案具有指导性的意义。目前已有许多学者在该方向进行研究,但仍存在一些问题亟待解决,传统的意图
随着光场调控技术的发展,具有新型空间结构的矢量涡旋光束诞生,相比于标量涡旋光束,矢量涡旋光束同时具有各向异性的空间偏振分布和螺旋相位分布,并携带与相位分布有关的轨道角动量（Orbital angular momentum,OAM）。由于独特的偏振和相位特性,矢量涡旋光束经过传输与散射产生更新颖的OAM性质。因此,矢量涡旋光束OAM在目标探测、光信息传输等领域具有很大的应用前景。本论文主要研究了矢量
光电稳瞄平台主要通过陀螺仪的反馈作用构成伺服控制回路,对载体的运动干扰进行隔离,保持平台台体以及装载的光学载荷能够始终维持稳定,进而实现对目标的精确瞄准和跟踪,多配合于飞机、船舰、作战车辆等载体进行军事打击作战使用。然而,由于多处于复杂多变的工作环境当中,总会受到来自于各种力矩干扰、高频测量噪声等因素的影响,导致装载的光学载荷的视轴稳定精度下降,最终偏离或丢失靶目标信息。因此,以两轴两框架结构形式
随着城市化进程不断推进,城市下垫面的不透水性增加,使原有的自然水文循环系统发生了巨大的变化。雨后入渗量显著减少,从而导致短时间内大量雨水径流汇集并外排,给城市排水系统带来极大的压力。此外,由于雨水径流所携带的面源污染负荷,也使得受纳水体的水质状况急剧恶化。因此,为了解决城市化下的综合水问题,以城市径流总量和污染负荷总量为控制指标的城市建设发展新模式—“海绵城市”应运而生。本文通过构建典型地块和试点
随着机器视觉的不断发展,普通的针孔相机由于其视角范围的局限性已经无法满足许多场合的需求,鱼眼相机的出现和发展是大势所趋。近年来,鱼眼相机因其具有超大视场角,在国防技术、医疗、自动驾驶、导航等领域都具有很好的发展前景。相比于普通的双目系统,利用双目鱼眼系统进行三维目标的重建效率更高,但同时也带来了许多技术上的难题。利用双目鱼眼系统进行目标重建不仅要克服鱼眼相机成像畸变过大所带来的问题,还要考虑鱼眼相
图像是人类获取外界信息的主要来源,而光学系统能够极大地拓展人类视觉功能范围。在相同的场景下,能够获取更大视场,更高分辨率的光学系统,能够更好的服务于安防、运动机器人、跟踪制导等领域,推动国民经济与国防科技的发展。传统光学设计中,视场和分辨率之间存在着相互制约的关系,而一种采用多路相机阵列成像的仿生复眼系统成为解决该问题的有效方式之一。且随着人工智能技术的不断提高,智能化的成像系统在军、民领域的需求