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 基于SM-NCF反射光谱辨识的液体折射率监测方法

袁慧影 曾 捷 王 珂 龚晓静 李 珏 马 超 梁大开

[摘要]针对分子生物学与环境监测领域高灵敏度特异性检测需求, 提出一种基于反射光谱特征辨识的单端反射式光纤折射率传感器模型, 并给出了这种基于多模干涉原理的单模光纤-无芯光纤(Single mode fiber-No core fiber, SM-NC...

 PDF全文光谱学与光谱分析 | 2018, 38(12):3821

 基于光纤Sagnac传感技术的结构冲击定位

程竹明 曾捷 常晨 宋雪刚 梁大开

[摘要]冲击定位可为结构冲击损伤提供准确的位置信息。基于光纤布拉格光栅(FBG)传感器存在解调频率低、需要训练样本等缺点,提出了一种利用光纤Sagnac传感技术实现结构冲击定位的方法。基于此方法的传感系统主要由宽带光源、...

 PDF全文光学学报 | 2018, 38(10):1006004

 基于反射光谱特征辨识的光纤气压与温度集成监测方法

刘晓颖 曾 捷 郭晓华 龚晓静 李宁溪 李彤韡 王计刚

[摘要]针对飞行器机载环境多参量综合测试需求, 研究了一种基于反射光谱特征辨识的光纤布拉格光栅(FBG)气压与温度集成监测方法, 给出了基于膜片式结构的双参量传感机理及其理论模型。 采用基于耦合模理论的OptiGrating软件,...

 PDF全文光谱学与光谱分析 | 2017, 37(09):2838

 植入碳纤维蜂窝夹芯结构的光纤光栅热载荷响应光谱研究

马 驰 曾 捷 张景川 龚晓静 张益昕 冯翔宇 周 林

[摘要]针对航天领域复合材料结构在空间服役环境的热响应监测需求, 研究了一种热载荷作用下基于光纤Bragg光栅(FBG)反射光谱特征分析的碳纤维蜂窝夹芯结构监测方法。 将光纤Bragg光栅传感器分别植入碳纤维蜂窝夹芯结构的不...

 PDF全文光谱学与光谱分析 | 2017, 37(09):2927

 基于光谱特征分析的光纤光栅腐蚀传感器研究

张 俊 曾 捷 王 博 王文娟 梁大开 刘晓颖

[摘要]针对航空航天领域铝合金结构服役过程腐蚀监测需求, 提出了一种基于铝质细管结构的预载荷型光纤光栅腐蚀传感器。 给出了铝合金结构腐蚀在役监测机理, 得到光纤光栅反射光谱特征与铝质细管厚度变化之间的理论关系模型,...

 PDF全文光谱学与光谱分析 | 2016, 36(03):853

 基于多主体协作技术的光纤Bragg光栅传感器网络自修复实现

张晓丽 张斌 梁大开 余本海 李冉 曾捷 范春凤

[摘要]针对光纤布拉格光栅(FBG)传感器监测飞机机翼盒段试验件上的静态载荷,对多主体协作技术实现结构健康监测中光纤Bragg 光栅传感器网络的自修复性进行研究。当某个主体的光纤Bragg 光栅传感器发生故障时,首先,传感主体...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2014, 51(06):060605

 基于光开关和图论的多主体协作光纤传感网络自修复方法研究

曾田 梁大开 曾捷 张晓丽 孟静

[摘要]针对多主体协作健康监测系统中光纤传感网络链路故障,提出了一种基于光开关和图论的光纤传感网络自修复方法。研究采用图论相关理论表述含光开关光纤传感器网络链路的连通情况,据此研究了光纤传感网络出现链路故障时...

 PDF全文光学学报 | 2014, 34(12):1206002

 基于光纤传感水热平衡法测量碳纤维圆筒结构的热扩散系数

周雅斌 曾捷 张倩昀 石庆华 李继峰 曹海东 张先辉

[摘要]基于光纤布拉格光栅和傅里叶热传导方程提出了一种实现复合材料圆筒结构热扩散系数测量的水热平衡法,并进行了理论分析和实验研究。当圆筒结构内部流体温度升高,由初始低温平衡状态向高温平衡状态过渡,其内部流体热...

 PDF全文中国激光 | 2013, 40(11):1108001

 基于环形Mach-Zehnder原理的分布式光缆检测系统研究

金晶 梁大开 曾捷 刘宏月 周丽 冯李航

[摘要]为了实现海底光缆故障的检测与定位,采用环形M-Z(Mach-Zehnder)干涉结构建立分布式光缆检测系统,利用两路干涉输出的时间差实现定位功能。阐述了该分布式光缆检测系统的组成及工作原理。使用Optisystem软件进行仿真分析...

 PDF全文光电子技术 | 2013, 33(03):160-163

 基于监测波峰绝对积分的双折射光子晶体光纤环镜轴向应变传感器研究

江莺 曾捷 梁大开 汪学良 倪晓宇 章晓燕 李继峰 罗文勇

[摘要]理论推导了双折射光纤环镜波长变化与轴向应变的公式, 研究表明: 双折射光子晶体光纤环镜轴向应变灵敏度比传统双折射光纤环镜大为减小。 通过监测双折射光子晶体光纤环镜波长的变化, 来实现轴向应变的测量就变得较为困...

 PDF全文光谱学与光谱分析 | 2013, 33(12):3273-3277

 双折射率对双折射光纤环境轴向应变灵敏度的影响

江莺 曾捷 梁大开 倪晓宇 周雅斌

[摘要]为了研究双折射率对双折射光纤环境轴向应变灵敏度的影响,选取双折射应变系数相同,双折射率不同的双折射光纤,通过数值模拟得到轴向应变灵敏度随双折射率变化的趋势。模拟结果表明轴向应变灵敏度随着双折射率增加而...

 PDF全文光学学报 | 2013, 33(11):1106001

 内置调制层型光纤表面等离子体波共振传感器研究

孙晓明 曾捷 张倩昀 穆昊 周雅斌

[摘要]研究了一种基于内置调制层结构的光纤表面等离子体波共振(SPR)传感器。通过在金膜与纤芯的内侧增覆具有不同厚度和属性的光学透明薄膜作为内调制层,构成了性能独特的光电复合薄膜,起到调节倏逝波矢量和金膜表面等离...

 PDF全文光学学报 | 2013, 33(01):0128002

 温度影响光纤光栅传感器性能蜕化机理及实验研究

周丽 梁大开 曾捷 张晓丽 金晶

[摘要]结构健康监测中,光纤布拉格光栅(FBG)传感器性能蜕化将会严重影响整个监测系统的稳定性和准确性。而高温、高压等恶劣条件,均可能导致FBG传感器性能蜕化。基于光纤光栅传感器温度传感原理,分析了温度引起光纤光栅传...

 PDF全文中国激光 | 2012, 39(04):0405007

 光纤SPR湿敏传感器及其共振光谱特性研究

张少华 曾捷 孙晓明 穆昊 梁大开

[摘要]提出并研制了基于光纤SPR传感探针的新型湿敏传感器。 首先研究了光纤SPR传感探针对环境湿度变化的敏感特性, 在此基础上提出在光纤SPR传感探针表面增覆不同厚度且具有水分子吸附功能的PVA薄膜来实现环境相对湿度的监测...

 PDF全文光谱学与光谱分析 | 2012, 32(02):402-406

 高双折射光纤环镜轴向应变灵敏度研究

江莺 梁大开 曾捷 张晓丽 周丽 倪晓宇

[摘要]理论推导了高双折射光纤环镜轴向应变灵敏度公式, 讨论了在高双折射光纤材料和入射光源不变的前提下, 高双折射光纤长度以及作为敏感元件的传感长度与传感器轴向应变灵敏度的关系, 讨论了入射光源相同时高双折射光纤材...

 PDF全文光谱学与光谱分析 | 2012, 32(12):3367-3371

 基于光纤SPR光谱分析的水质矿化度检测研究

冯李航 曾捷 梁大开 刘宏月

[摘要]从溶液离子影响表面等离子体共振(SPR)光谱特征的角度, 分析讨论了光纤SPR光谱对水溶液离子成分检测的灵敏特征, 基于此并应用于以矿化度为代表的水质检测中。 研究通过对不同离子状态的电解质溶液(NaCl, KCl, CaCl...

 PDF全文光谱学与光谱分析 | 2012, 32(11):2929-2934

 基于级联长周期光纤光栅的光纤布拉格光栅振动传感器的动态解调

邹红波 梁大开 曾捷 穆昊 周丽

[摘要]提出一种基于级联长周期光纤光栅(CLPG)的光纤布拉格光栅(FBG)振动传感器动态解调方法。宽带光源发出的光经FBG反射后,进入到CLPG,经过CLPG调制后FBG反射光强会发生变化。通过温度测量实验对监测系统进行静态标定...

 PDF全文中国激光 | 2011, 38(08):0805005

 高可靠光纤布拉格光栅传感器网络设计

张晓丽 梁大开 芦吉云 曾捷

[摘要]对采用光纤布拉格光栅(FBG)传感器网络监测某飞机机翼盒段外加载荷位置信息进行了研究。研究了FBG传感器网络中传感器失效对外加载荷位置识别精度的影响程度;针对传统FBG传感器网络拓扑结构可靠性低的缺点,引入光开关...

 PDF全文中国激光 | 2011, 38(01):0105004

 基于长周期光纤光栅的可变体机翼翼表温度测试系统研究

李堃 梁大开 曾捷 邹红波 周怡妃

[摘要]为实现可变体机翼翼表温度的高精度的实时检测, 设计了一种基于长周期光纤光栅(LPG)的温度测试系统。该系统采用长周期光纤光栅作为温度传感元件, 高双折射光纤环镜作为边缘滤波器件。在边缘滤波理论研究的基础上, 提出...

 PDF全文光学技术 | 2011, 37(01):7-10

 基于长周期光纤光栅折射率敏感特性的混凝土结构钢筋锈蚀监测

刘宏月 梁大开 曾捷 金晶 吴瑾 耿犟

[摘要]研究了长周期光纤光栅(LPFG)谐振透射光谱对外界环境折射率变化的敏感特性,在此基础上提出了将混凝土内部钢筋周围环境折射率与LPFG光谱特性相结合的理论,设计了一种基于折射率测量的LPFG钢筋锈蚀监测传感器。采用...

 PDF全文光学学报 | 2011, 31(08):0806009

 基于长周期光纤光栅谐振光谱调制的氨氮降解监测研究

刘宏月 梁大开 曾捷 曹志斌 曾建民

[摘要]从长周期光纤光栅(LPFG)谐振透射光谱随外界环境折射率变化敏感特性的角度, 详细研究了LPFG氨氮降解监测传感器的工作原理, 分析了LPFG谐振峰波长与氨氮溶液浓度之间的对应关系。 采用LPFG透射光谱检测技术, 获得7种不...

 PDF全文光谱学与光谱分析 | 2010, 30(09):2456-2459

 基于偏振分光棱镜的表面等离子体波传感系统

万艳 梁大开 曾捷 赵志远 张晓丽

[摘要]常规棱镜表面等离子体共振(SPR)传感器检测系统共振波谷浅且谷底平坦,从而导致共振波长不易确定。在常规棱镜SPR传感器系统基础上,加入偏振分光棱镜(PBS),构建了一种新型棱镜SPR传感器系统。对PBS的分光带宽展宽进行了...

 PDF全文光学学报 | 2010, 30(05):1354-1357

 基于单长周期光纤光栅光谱特性的温度和应变同时区分测量

胡兴柳 梁大开 陆观 曾捷

[摘要]根据长周期光纤光栅具有多个不同损耗峰的光谱特性提出了一种使用单个LPG对温度和应变两参数进行同时区分测量的新方案。 实验选用了具有不同温度和应变传感灵敏度的第一和第四损耗峰, 通过观测其相应的光谱图, 得到因...

 PDF全文光谱学与光谱分析 | 2010, 30(03):851-854

 基于光纤SPR光谱分析的污水降解过程监测研究

张晓丽 梁大开 曾捷 赵志远 曾建民

[摘要]讨论了光纤表面等离子体波传感器的工作原理, 并对将其用于监测以甲基橙为代表的环境污水降解过程的可行性进行了探讨。 用光纤SPR传感器监测了50 mL初始浓度为30 mg?L-1的甲基橙原溶液在降解过程浓度的变化, 对降解过...

 PDF全文光谱学与光谱分析 | 2010, 30(02):532-536

 一种光纤SPR传感器光谱降噪的新方法

赵志远 曾捷 梁大开 张晓丽

[摘要]根据光纤SPR传感器光谱的特点和实验系统的实时性监测要求, 提出了一种新的降噪方法——移动小波提升算法。 该方法脱离傅里叶变换, 将复杂滤波过程分解为若干可逆简单过程, 处理快而准, 无须额外内存。 在共振波长为5...

 PDF全文光谱学与光谱分析 | 2009, 29(11):3096-3100

 一种光纤布拉格光栅动态解调系统的研究

朱珠 曾捷 梁大开 何仁

[摘要]设计并实现了一种基于长周期光栅边缘滤波特性解调光纤布拉格光栅(FBG)的动态应变检测系统。研究了当试件加载垂直周期力时FBG受到的动态响应特性。将FBG作为传感元件, 利用长周期光栅(LPFG)边缘滤波特性对光强调制, 长...

 PDF全文中国激光 | 2008, 35(s2):254-258

 金属膜层对光纤表面等离子传感器的影响研究

张晓丽 曾捷 梁大开 赵志远

[摘要]采用SG-12SA作为镀膜设备, 研究了当金膜厚度相同的情况下, 光纤表面等离子体波传感器在有粘结层和无粘结层时的光谱特性; 当粘结层厚度相同时, 光纤表面等离子体波传感器对应不同金膜厚度的光谱特性。结果表明:对镀有...

 PDF全文光学学报 | 2008, 28(s2):373-377

 准分布式光纤表面等离子体波传感器

曾捷 梁大开 杜艳 曾振武

[摘要]研究了一种基于波分复用原理的准分布式光纤表面等离子体波传感器。应用光波导理论和多层膜反射理论分析了表面等离子体波效应在同一光纤探头中连续被激励的原理及其传感模型。通过数值模拟和相应实验分别考察了蒸镀调...

 PDF全文中国激光 | 2007, 34(02):243-248

 表面等离子体波传感器角度敏感特性的研究

曾捷 梁大开 曾振武 杜艳

[摘要]研究了表面等离子体波共振(SPR)光谱对入射光角度变化的敏感特性,提出了对共振波长和共振强度进行双参数检测的方法。理论分析和实验表明,共振波长和共振强度同时对入射角度的微小改变非常敏感,且相互之间具有良好的...

 PDF全文光学技术 | 2007, 33(02):0233-235

 反射式光纤表面等离子体波共振传感器特性研究

曾捷 梁大开 曾振武 杜艳

[摘要]研究了一种基于表面等离子体波共振(SPR)光谱分析的折射率检测新方法。研究发现, 表面等离子体波共振效应光谱特征的折射率灵敏度会随着液体性质变化而发生改变。根据折射率测量范围不同, 分别选择共振波长和共振强度作...

 PDF全文光学学报 | 2007, 27(03):404-409

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