全光纤低相干干涉传感解调复用系统的构建和性能测试

来源 :东华大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:y317145569
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
低相干技术可以应用于光纤传感检测领域,由于成本低、器件要求低以及系统结构简单等特点,这一技术受到研究者的广泛关注。而对于传感系统而言,其复用传感器的能力是系统实用性的重要指标之一。温度和应变这两种变量,是传感研究当中最为基础的环境变量。对于这两种变量的复用能力的研究,是系统结构是否可以实际应用于工程领域的一个重要指标。  本文在理论部分主要概括介绍了传感复用系统的基本原理、低相干技术的相关知识、光子晶体光纤的基本性质,以及选择性填充技术。实验内容部分,基于传统的低相干系统的结构我们提出了一套马赫-曾德尔干涉仪型的全光纤光路。其信号解调主要利用了可调光纤延迟线这一核心器件,以此来实现光纤中光信号对于传感信号的光程匹配检测。我们主要研究了单模光纤和选择性填充后的光子晶体光纤为传感器的两套低相干系统,其对于温度和应变等环境变量的传感复用能力。其中对于以单模光纤为传感器的研究,我们将两条单模光纤设置为一个传感单元,我们研究单模光纤在温度和应变等变量的同时影响下,其在低相干系统中的复用能力。  在经过反复多次实验之后,对于单模光纤的研究,我们得到了其在低相干系统当中的对于温度以及应变等变量的灵敏度,系统本身的稳定性以及对于多组传感器的复用能力。实际实验的结果符合我们的预期,对于固定的延迟线扫描范围,系统理论上可复用将近16组的单模光纤传感单元。  对于光子晶体光纤的研究,我们在考虑到其与单模光纤连接后的损耗以及对于理论上对于不同填充状况的有效模式折射率,我们选用了折射率为1.395的折射率液体来填充一款双芯光子晶体光纤。我们考察了该光纤在低相干系统中实际产生的干涉信号,之后评估其在低相干系统当中潜在的传感复用能力。  在我们实验中,对于我们所得到的实验结果,单模光纤的复用能力基本符合预期,所以该低相干系统结构可以作为实际工程产品的理论结构基础。而对于选择性填充后的双芯光子晶体光纤的研究,由于存在损耗等复杂原因,虽未出现理想的结果,但实验还有很大的改进空间。采用优化熔接参数、选取更易耦合的光纤、降低其余损耗等手段来降低系统噪声,获得更好的干涉图谱。进而体现选择性填充的双芯光子晶体光纤在复用工程领域的价值。
其他文献
海洋环境以及冬季融雪剂中富含的氯离子导致混凝土结构不可避免地发生不同程度的损伤、破坏,影响结构的正常使用和安全、耐久性能,甚至引发工程事故。如何提高氯盐环境下混凝土结构的耐久性已经成为国内外土木工程界面临的工程难题,逐步引起国内外学者的普遍关注。为了从根本上提高混凝土结构的抗氯离子侵蚀性能以增强其耐久性,开展新型高耐久性混凝土材料的研发工作势在必行。综观国内外有关改性水泥基材料性能方面的研究现状,
众所周知,太阳能是一种取之不尽用之不竭的可再生清洁能源。太阳能电池则是利用太阳能以光生伏特效应为原理,将太阳能转换成电能的装置。目前太阳能电池的发展已经进入了第三
螺旋桨是船舶推进装置的重要组成部分,在船舶建造中,螺旋桨安装的好坏极为重要,它关系到船舶能否长期正常航行以及船员生命的安全。目前,大多数大型船舶都采用液压无键联接形
期刊
对于高速铁路桩-筏复合地基工作性状的研究,主要集中在试验研究,研究手段单一,缺乏全面系统深入的研究。对于设计计算方法,共同作用分析法相关的研究比较系统,但由于褥垫层的
列车开行方案影响因素较多,直接求解和优化非常困难。列车开行方案备选集有助于高效地求解列车开行方案,给开行方案优化提供合理的求解空间。关于列车开行方案备选集,国外已
笔者认为,时下流行的导学案教学、布点教学法、问题教学法三种教学手段都体现了一个共同的教学理念,实际上就是先学后教。在现实课堂教学中,如果能将这三种教学手段有机结合起来
内河水运具有运能大、占地少、能耗低、污染小、安全可靠等优势,是我国实现经济社会可持续发展的重要战略资源。随着我国沿江经济的快速增长,水运需求持续旺盛,航运资源相对紧缺
以水泥作为胶凝材料的砂浆、混凝土被广泛应用于各种建筑结构中。但因受恶劣自然环境、海水侵蚀、道路除冰盐、工业环境等影响,导致材料过早劣化,致使大多数建筑结构远未达到其设计使用寿命。掺入矿物掺合料是提高水泥基材料耐久性的主要技术途径之一。纳米凹凸棒石粘土(Attapulgite)属于纳米材料且具有特殊纤维状棒晶结构,能够改变水泥基材料物理力学性能,为探索高性能水泥基材料耐久性研究开辟了新的思路。结合国
近年来,为支持我国经济发展,应对快速扩大的运输需求,我国开始进入客运专线大规模投资建设时期,大型铁路尤其是高速铁路的建成运营,缓解了目前客运能力紧张的局面,这将为铁路