1 合肥工业大学 仪器科学与光电工程学院，合肥 230009
2 合肥工业大学 土木与水利工程学院，合肥 230009
引入光纤光栅传感器，并结合螺纹管压弯扭分离测量理论，实现对螺纹管所受压力、弯矩和扭矩的测量.由测量结果可知，光纤光栅传感器测得压力与驱动电机上压力传感器测得压力基本相符，两者测得压力的差值为-11.4~15.5 N；光纤光栅传感器测得弯矩与理论值基本一致，两者之间的差值为-0.54 ~0.46 N·m；光纤光栅传感器测得扭矩与驱动电机上扭矩传感器测得扭矩基本相符，两者测得扭矩的差值为-0.54 ~0.87 N·m.测量结果验证了光纤光栅传感器对螺纹管力学参数测量的可行性，为螺纹管的力学参数测量提供了一种新方法.
光纤光学 光纤光栅 压力 弯矩 扭矩 应变 螺纹管 Fiber optics Fiber Bragg Gratings Axial force Bending moment Torque Strain Threaded pipe
1 合肥工业大学 仪器科学与光电工程学院，合肥 230009
2 北京卫星制造厂，北京 100080
提出一种利用光纤光栅作为传感元构成传感阵列对冲击能进行检测的方法.通过搭建简易冲击系统装置，将光纤光栅应变传感器沿轴向对称粘贴于圆杆表面，对入射应力波能量进行检测.实验结果表明，两杆对心正冲击时入射应力波幅值最大，能量传递效率最高.通过分析频率域内的应力波信号可知，其能量主要集中在0~5 000 Hz频率范围内.将入射应力波能量与冲杆动能进行对比，结果表明冲杆与圆杆传递能比在93%以上，基本满足冲击机械性能测试的需求.
光纤光栅 冲击性能 应力波法 入射脉冲 传递能比 Fiber Bragg grating Impact properties Stress wave technique Incident pulse Energy transfer ratio
1 黑龙江大学光纤技术研究所,哈尔滨,150080
2 哈尔滨工业大学土木工程学院,哈尔滨,150008
3 香港理工大学电机工程系,香港
把一对中心反射波长分别为1562.11 nm和1562.71 nm的光纤光栅粘贴在均质、等厚、等腰三角形悬臂梁上下表面作为环形腔光纤激光器端镜,当机械振动激励自由端时,通过观测激光输出脉冲,对施加于自由端的机械振动的频率进行了实时监测;观察两光栅波长漂移量差值的变化,可在0～6.1 mm的范围内判断所测振动的振幅。低于100 Hz时,实验结果与实际值基本吻合。
传感器技术 光纤光栅 机械振动 悬臂梁 光纤激光器 线性腔
1 黑龙江大学物理系,哈尔滨 150080
2 南开大学物理系,天津 300071
3 哈尔滨工业大学木土工程学院,哈尔滨 150090
4 香港理工大学电机工程系,香港
基于悬臂梁技术,分析并验证了光纤光栅用于电流传感的可能性。采用等腰三角形悬臂梁确保光栅在传感过程中不出现啁啾现象,从而减小读数误差。系统传感灵敏度为4.00×10-2nm/A,与预期值4.15×10-2nm/A基本吻合。
光纤光栅 悬臂梁 电流传感器
1 南开大学现代光学研究所, 天津,300071
2 哈尔滨建筑大学建工学院, 哈尔滨,150001
3 香港城市大学电子工程系, 香港
将一光纤光栅沿轴向粘贴于两重叠等腰三角形悬臂梁的交界处进行力传感。 理论和实验均证实该无源装置具有自动补偿布拉格波长温漂效应的功能。 0～0.34 N力范围内, 实验表明其传感灵敏度达6.2 nm/N。
光纤光栅 传感器 无源补偿
1 南开大学现代光学研究所, 天津 300071
2 哈尔滨建筑大学建工学院, 哈尔滨 150001
设计了一种均质、 等厚、 等腰三角状悬臂梁, 调节该梁自由端的挠度, 实现了光纤光栅布拉格反射中心波长的线性无啁啾调谐(调谐范围4.50 nm)。 引入修正因子η=0.71后, 理论值与实验结果基本一致。 光栅与梁间刚性粘贴的质量影响反射谱形状。
光纤光栅 线性调谐 啁啾 悬臂梁
1 南开大学现代光学研究所, 天津 300071
2 哈尔滨建筑大学建工学院, 哈尔滨 150001
3 香港城市大学电子工程系, 香港
理论上对不同厚度的“凸”字形悬臂梁的调谐能力进行了分析, 实验中选用适当尺寸的悬臂梁, 对粘贴其上的光纤光栅的反射波长实现了线性调谐, 并观察到由于梁轴向应力的梯度分布造成的啁啾输出现象, 指出选用长度较短的光栅可以减小谱的展宽量。
光纤光栅 线性可调 悬臂梁 啁啾光栅
1 南开大学现代光学研究所, 天津 300071
2 黑龙江大学信息与电子科学系, 哈尔滨 150080
3 哈尔滨建筑大学建工学院, 哈尔滨 150001
4 山东大学晶体材料研究所, 济南 250100
分析了晶体的不同切割方式对形成自泵浦位相共轭输出的影响,报道了晶轴与晶面成18°角的Ce:KNSBN晶体自泵浦位相共轭输出特性,实验证实了共轭反射率与入射角和入射位置有关,并得到反射率为57.16%的共轭输出。共轭光的形成时间随入射光强的增大而缩短。
自泵浦位相共轭 Ce:KNSBN晶体
