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 基于多尺度一维卷积神经网络的光纤振动事件识别

吴俊 管鲁阳 鲍明 许耀华 叶炜

[摘要]针对相位敏感光时域反射(Φ-OTDR)分布式光纤振动传感系统如何对振动事件进行高效准确识别的问题,本文提出了一种基于多尺度一维卷积神经网络(MS 1-D CNN)的振动事件识别方法。该方法将原始振动信号经过预加重、归一化...

 PDF全文光电工程 | 2019, 46(05):180493

 极大倾角光纤光栅悬臂梁振动传感器性能优化

罗彬彬 谢浪 王亚杰 邹雪 石胜辉 叶露 蒋上海 赵明富 汪治华

[摘要]提出一种利用极大倾角光纤光栅(Ex-TFG)谐振峰的3 dB点进行悬臂梁低频振动检测的优化方法。对Ex-TFG的轴向应变和弯曲应变特性进行理论分析和实验验证;对基于光强调制的Ex-TFG振动传感的光谱响应特性进行理论分析,采用...

 PDF全文光学学报 | 2019, 39(08):0806006

 单模-多模-单模光纤结构在安防系统的实验研究

游赐天 陈沛超 丁攀峰

[摘要]基于模间干涉原理, 将单模-多模-单模(SMS)光纤结构运用于光纤安防系统中。以多模光纤为传感光纤, 结合小波变换处理, 实现对外界振动入侵事件的探测。理论分析了多模光纤的模间干涉原理, 并分别将两路传感光纤置于围栏...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(06):060603

 采用后向瑞利散射空间差分的周界安防分布式振动监测

尚 盈 王 晨 王 昌 刘小会 孙志慧 倪家升 彭刚定

[摘要]提出了应用于周界安防的基于后向瑞利散射光空间差分干涉的光纤分布式振动传感监测方案。环境振动信号引起传感光纤的相位变化, 含有相位信息的后向瑞利散射信号注入到非平衡迈克尔逊干涉仪, 实现了后向瑞利散射信号的...

 PDF全文红外与激光工程 | 2018, 47(05):0522001

 基于弱光栅阵列的增强相位敏感光时域反射仪振动传感系统

黎威 张永佳

[摘要]设计了一种基于弱光纤布拉格光栅阵列的增强相位敏感光时域反射仪(-OTDR)振动传感系统,以反射率较大的弱光纤光栅反射信号代替-OTDR中的瑞利散射信号,利用相邻弱光纤光栅反射信号间干涉信号的强度变化来判断光纤...

 PDF全文中国激光 | 2018, 45(08):0810001

 基于3D打印技术的全绝缘多简支梁光纤Bragg光栅振动传感器研究

姚敏 赵振刚 李凯 高立慧 李英娜 李川

[摘要]设计一种融入3D打印技术, 实现在高电压、强电磁场环境下检测振动信号的全绝缘多简支梁光纤Bragg光栅振动传感器。通过3D打印机制作而成, 由粘贴于简支梁的光纤Bragg光栅受质量块驱动而产生应变, 通过解调光栅波长变化...

 PDF全文光学技术 | 2018, 44(06):698

 基于分布式光纤振动传感的海缆锚害故障检测

汪 洋 周波达 林晓波 李世强 胡 凯 吕安强

[摘要]为了利用分布式光纤振动传感技术进行光纤复合海底电缆(简称为海缆)锚害故障检测,开展了海缆运行现场的锚害试验。用550吨的货船和1 000 kg的船锚模拟了锚砸和拖曳事件,用基于相位敏感光时域反射计(Ф-OTDR)技术的分...

 PDF全文光通信研究 | 2018, 44(02):40

 一种应用于光缆外破在线监控的模式识别方案

彭和阔 宋耀华 王 翦 徐 锲 沈仁根 林亦雷 贾耕涛 吴海生 于 松 艾 鑫 肖 倩

[摘要]电力通信网络线路常因沿途的工程机械施工,人为外力破坏等行为造成毫无预警的危害和损坏。为了实现对线路外破隐患高效预警,需要在现有预警定位的基础上,加上对碰撞敲击、管孔侵入、机械施工和开盖报警等行为的识别。将...

 PDF全文光学仪器 | 2018, 40(02):56

 基于极大倾角光纤光栅的龙门架低频振动传感系统的性能研究

胡新宇 杨万猛 罗彬彬 赵明富 叶 露 卢化锋 石胜辉 谢 浪

[摘要]提出了一种光强解调型极大倾角光纤光栅(Excessively Tilted Fiber Grating, ExTFG)的龙门架低频振动传感器。首先分析ExTFG振动传感的基本原理和传感特性, 实验分析ExTFG的偏振相关谐振峰的损耗强度与横向压力...

 PDF全文半导体光电 | 2018, 39(05):758

 光纤干涉式振动传感器中顺变柱体刚度系数的计算方法

高文智 陈建冬 葛兆斌 孙 韦 付群健 郎金鹏 常天英 崔洪亮

[摘要]从能量分配角度分析了光纤干涉式顺变柱体传感器的工作原理,给出了复合顺变柱体的等效刚度系数计算公式。采用有限元分析方法对复合顺变柱体进行固有频率的仿真,并得出光纤缠绕起始位置应该距离中间惯性振子5 mm的结...

 PDF全文中国激光 | 2017, 44(03):0310002

 高空间分辨率长距离分布式光纤振动传感系统

卢 斌 王照勇 郑汉荣 王 校 梁嘉靖 李鲁川 叶 青 蔡海文

[摘要]

 PDF全文中国激光 | 2017, 44(10):1015001

 基于飞秒激光加工的微纳高温光纤振动传感器

张柳超 江毅 王素梅 刘达

[摘要]报道了一种基于飞秒激光加工的微纳高温振动传感器。通过熔接形成单模光纤-空芯光纤-单模光纤的结构, 利用单模光纤和空芯光纤在熔接面形成的菲涅尔反射, 构成外腔式法布里-珀罗干涉仪(EFPI)。用飞秒激光烧蚀空芯光纤,...

 PDF全文光学技术 | 2017, 43(第4):334

 基于飞秒激光加工的微纳高温光纤振动传感器

张柳超 江毅 王素梅 刘达

[摘要]报道了一种基于飞秒激光加工的微纳高温振动传感器。通过熔接形成单模光纤-空芯光纤-单模光纤的结构, 利用单模光纤和空芯光纤在熔接面形成的菲涅尔反射, 构成外腔式法布里-珀罗干涉仪(EFPI)。用飞秒激光烧蚀空芯光纤,...

 PDF全文光学技术 | 2017, 43(04):334

 基于光纤光栅振动传感的石油管道安全监测系统研究

徐胜明 杨爽 高岗 孙苗 汤玉泉 刘旭安 李俊

[摘要]针对目前管道泄漏监测与安全预警技术的不足,提出了光纤布拉格光栅(FBG)振动传感的方法,搭建了管道振动信号实时监测系统,并在石油管道上进行了现场实验。通过对实验得到的时域信号进行初步分析,以及采用基于偏最小二乘...

 PDF全文光学与光电技术 | 2017, 15(04):21

 基于单模-多模光纤悬臂梁型振动传感器的研究

王红日 高仁喜 殷焱煊 付荣鹏 刘一 李敏 范光华 曲士良

[摘要]提出了一种基于多模干涉效应(MMI)的单模-多模-间隙-单模(SMGS)光纤悬臂梁振动传感器。采用光束传播法(BPM)对这种结构的光传输性能进行数值模拟,并通过有限元分析方法对光纤悬臂梁进行了振动模态分析,从理论上优...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2016, 53(06):060601

 基于双可调谐激光器的光纤法布里-珀罗声振动传感解调系统研究

樊茁 王双 刘铁根 刘琨 何盼 张天昊

[摘要]为实现光纤法布里-珀罗(F-P)腔初始腔长和腔长变化量在宽范围条件下的声振动传感解调,提出了基于双可调谐激光器的正交相位提取方法。理论计算了保持相位正交的光纤F-P 腔初始腔长范围。仿真和实验研究了初始腔长漂移...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2016, 53(04):042801

 高灵敏抗冲击光纤光栅微振动传感器

张发祥 吕京生 姜邵栋 胡宾鑫 张晓磊 孙志慧 王 昌

[摘要]针对高灵敏度的光纤布拉格光栅(FBG)振动传感器的抗冲击可靠性,设计了一种具有限振结构的双悬臂梁型FBG振动传感器,理论分析了结构参数与灵敏度和振动位移的关系,进行了结构优化,确定了限振幅度。制作了限振幅度约为90...

 PDF全文红外与激光工程 | 2016, 45(08):0822002

 基于3×3迈克耳孙干涉仪的分布式光纤振动传感器

曹玉龙 杨飞 徐丹 叶青 蔡海文

[摘要]提出一种基于3×3迈克耳孙干涉仪的分布式光纤振动传感系统,利用3×3干涉仪搭建零差相干检测的相位敏感型光时域反射计(φ-OTDR)。使用传输矩阵相位解调算法,通过对3×3迈克耳孙干涉仪的传输矩阵基本参数...

 PDF全文中国激光 | 2016, 43(10):1010001

 分布式光纤振动传感信号识别的研究

邹东伯 刘海 赵亮 康迎杰

[摘要]为了能够更好地识别入侵振动信号, 通过研究分布式光纤振动传感器及振动信号的识别技术, 根据振动信号的特点, 借鉴语音信号的处理方法, 对比原有基于快速傅里叶变换频谱分析算法, 引入了基于Mel频率倒谱系数的识别算法...

 PDF全文激光技术 | 2016, 40(01):86

 用于周界安防的光纤光栅振动传感系统研究

王蒙 孙志慧 张发祥 闵力 李淑娟

[摘要]基于光纤光栅传感理论设计了一种应用于周界安防的低频振动传感器。采用商用解调仪OPD4000对传感器的灵敏度进行了测试, 在10~100Hz频率范围内, 传感器灵敏度高于1000pm/g。基于非平衡迈克尔逊干涉仪相位载波调制(PGC...

 PDF全文半导体光电 | 2016, 37(03):427

 基于反射法的光纤位移-振动传感器优化设计

董巧苗 惠战强 阮驰

[摘要]采用非相干光作为光源, 以平面镜为反射面, 对光纤位移-振动传感器的性能进行研究。推导出光纤输出功率与测量距离的解析表达式, 并详细探讨了不同光纤半径、光纤数值孔径、发射光纤和接收光纤间距、发射光纤和接收光纤...

 PDF全文应用光学 | 2016, 37(02):281

 φ-OTDR振动传感系统中的相位模糊问题

李永倩 马 立

[摘要]针对φ-OTDR振动传感系统中的相位模糊问题,推导了背向瑞利散射光功率与干涉光场相位差、干涉光场相位差与光纤应变的关系式,分析了相位模糊现象的发生原因及表现形式,研究了相位模糊对传感系统性能的影响及系统最大...

 PDF全文红外与激光工程 | 2015, 44(09):2800

 一种低误报率的新型光纤分布式振动传感系统

林文台 梁 生 娄淑琴 盛新志 王 鹏 张 颜

[摘要]针对目前φ-OTDR光纤分布式振动传感器由于散射光波光强不稳定造成误报率较高的问题,文中提出一种φ-OTDR和Mach-Zehnder干涉仪相结合的光纤分布式振动传感新系统,φ-OTDR和Mach-Zehnder干涉仪分别对外界振动进行探测...

 PDF全文红外与激光工程 | 2015, 44(06):1845

 聚类分析在分布式光纤振动传感系统中的应用

唐文靖 印新达 闫奇众 熊岩 刘军荣 董雷

[摘要]为了解决分布式光纤振动传感系统中多点同时扰动情况下扰动点定位和扰动时间难以判断的问题, 采用信号处理方法, 应用聚类分析技术, 对系统生成的热点图先做阈值处理, 提取目标对象, 依聚类分析的结果, 对扰动点进行定...

 PDF全文激光技术 | 2015, 39(06):854

 一种基于Sagnac干涉式的光纤振动传感技术

陈宇飞 谭冬生 刘小燕

[摘要]以普通单模光纤作为振动传感媒介, 利用振动在单模光纤中引起的弹光效应对光纤周围环境中的振动信号进行监控。通过Sagnac干涉的方式, 将由弹光效应引起的光信号相位变化解调成为光强变化, 再进行光电转换。对光电转换...

 PDF全文光学仪器 | 2015, 37(01):24

 基于全光纤微振动传感器的定位系统研究

韩屏 朱阳波

[摘要]以噪声性质存在的微振动信号是造成干扰和影响机械加工精度的主要因素之一,消除干扰的前提是对微振源的准确测量和定位。针对现有基于光纤的定位系统存在的不足,设计了一种基于全光纤微振传感器的微振源定位系统,该...

 PDF全文光学学报 | 2015, 35(11):1106002

 一种基于光纤布喇格光栅振动传感器的光纤围栏入侵监测系统及其模式识别

谢鑫 吴慧娟 饶云江

[摘要]基于高灵敏度光纤布喇格光栅振动传感器,提出了一种光纤围栏入侵监测系统及其模式识别方法.该方法通过具有自适应动态阈值的时域统计特征提取算法对异常事件信号进行特征提取,将特征矢量输入到一个基于三层BP神经网络...

 PDF全文光子学报 | 2014, 43(05):0506005

 分布式全光纤微振动传感器研究

韩屏 谢涌泉 刘阳

[摘要]振动主动控制是消除干扰和提高机械加工精度的主要手段之一。振动主动控制的前提是对频率在5 kHz以上微振动信号进行准确测量。针对现有光纤光栅传感器在测量高频微振动信号上存在的频率低、结构复杂、无法分布式测量等...

 PDF全文中国激光 | 2014, 41(03):0305004

 微光纤耦合器制作及振动传感特性研究

于洋 张学亮 宋章启 卫正统 孟洲

[摘要]分析了微光纤耦合器的基本光学特性,利用微纳光纤拉制平台,在线监测制作出具有良好光学性能的微光纤耦合器,对微光纤耦合器的振动信号响应特性进行分析与实验研究,并进行了行人走动引起的振动信号的响应测试,实验...

 PDF全文中国激光 | 2014, 41(11):1105002

 超长距离分布式光纤振动传感器的并发事件信号重构方法

张金权 李香文 李东 张欣 刘素杰 于立成

[摘要]针对超长距离分布式振动检测传感器在复杂地表振动环境下性能指标下降的问题, 提出了借鉴雷达信号处理技术领域脉冲分选技术的振动信号特征分析提取、分选和融合方案, 实现了对并发振动随机混合信号的同源振动的信号分...

 PDF全文光学技术 | 2014, 40(01):89-93

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