1 武汉理工大学自动化学院，湖北 武汉 430070
2 武汉理工大学光纤传感技术与网络国家工程研究中心，湖北 武汉 430070
3 上海大学材料基因组工程研究院，上海 200444
4 日照武汉理工大生物医药暨新材料研究院，山东 日照 276826
锂离子电池运行期间尤其在高放电倍率下产生的热量会导致温度大幅上升，仅仅依赖于单体电池表面的温度监测不能为电池管理系统提供最准确、最可靠的传感数据。对锂离子电池原位监测是防止锂离子电池热失控的最有效的方法之一，将传感器置于锂离子电池的热源核心处，可第一时间感知温度变化。在18650圆柱体锂离子电池内部中心处埋入光纤复合温度传感器，利用同一根光纤上的法布里-珀罗空气腔消除布拉格光栅传感机理固有的温度与应力交叉敏感，实验结果表明，在电池充放电阶段可以实时监测电池内部温度变化，光纤传感器与电池内部电芯相容性较好，可以满足大尺度锂离子电池集成组件的健康状态长期监测。
光纤光学与光通信 光纤传感 锂离子电池 法布里-珀罗干涉 布拉格光栅 原位监测 激光与光电子学进展
2023, 60(17): 1706005
1 武汉理工大学 光纤传感技术国家工程实验室, 武汉 430070
2 武汉理工大学 信息工程学院, 武汉 430070
3 武汉理工大学 机电工程学院, 武汉 430070
4 日照武汉理工大生物医药暨新材料研究院, 日照 276800
复合材料在服役过程中易受到外部的低能量冲击, 造成不可见损伤, 为了监测复合材料健康状况, 将光纤布喇格光栅(FBG)传感网络粘贴布置于碳纤维复合材料表面, 采用基于反向传播（BP）神经网络系统的智能复合材料冲击定位识别技术, 获取FBG传感的时域信号响应值, 从而进行了复合材料冲击位置的预判。结果表明, BP神经网络算法具有非线性逼近能力强、容错率高和自适应能力强等优点, 可以实现复合材料层合板的参数化识别定位, 且预测结果与待测复合材料层合板总长度比值小于0.1。该FBG传感系统可为智能化复合材料冲击损伤自调整和自修复能力提供更准确的信息。
传感器技术 光纤布喇格光栅传感 冲击定位 反向传播神经网络 复合材料 sensor technique fiber Bragg grating sensing impact location back propagation neural network composite material
武汉理工大学光纤传感技术国家工程实验室, 湖北 武汉 430070
十字头轴瓦的磨损是压缩机无法正常使用的重要原因之一,实时检测轴瓦处的温度进而来判断轴瓦的磨损情况是确保压缩机安全、高效生产的重要检测手段。针对石化行业复杂的工况环境,提出并设计制备了一种无线耦合光纤布拉格光栅传感器,并用其进行光信号的空间传输以实现轴瓦处温度信号的提取。针对动态测量过程中产生的U型中心波长信号引起的解调温度差值过大的问题,利用插入损耗阈值,将一次动态运行过程中的温度改变量从4 ℃控制到0.1 ℃以内,提高了温度解调的准确度,实现了温度的无线监测。
光纤光学 十字头轴瓦 光纤布拉格光栅 温度监测 准直器 无线传输
1 空军预警学院, 湖北 武汉 430019
2 解放军94362部队, 山东 青岛 266111
利用脉冲调制雷达信号的间歇性工作特点，不同波长的激光与雷达信号进行时分调制。啁啾光纤光栅将已调制射频信号的一串光脉冲序列进行反射延时，不同波长的激光序列在不同位置反射后产生不同时延。对载波频率等于4 GHz的脉冲雷达信号进行实验测量，结果表明4个阵元的延时值与波束指向的理论延迟值一致，满足系统设计要求。
文字间用 号隔开空半格啁啾光纤光栅 时分延时 光实时延时 相控阵 波束形成 chirped fiber grating time division delay optical true time delay phased-array beamforming
