1 安徽省高校电力电子与运动控制重点实验室（安徽工业大学），安徽 马鞍山 243000
2 安徽工业大学 电气与信息工程学院，安徽 马鞍山 243000
3 山东华宁矿业集团有限公司，山东 泰安 271400
针对强电磁干扰环境下，压电、光电类脉搏波传感器易受干扰的缺点，提出一种柔性材料封装的光纤布拉格光栅脉搏波传感器，用于测量人体桡动脉脉搏信号。首先使用comsol有限元仿真软件，探究最优的封装厚度和光纤在基材中的位置。根据仿真结果，结合应变传递效果和传感器的灵活性，优化选择传感器厚度为5 mm，光纤封装在距离基体下表面1 mm处。以此制作了柔性光纤布拉格光栅脉搏波传感器，对十名测试者的人体桡动脉脉搏进行采集，采用改进的阈值小波方法去噪，去噪后的信号能很好的保留脉搏波信号的特征点，信噪比均达到了40以上，且峰值点、潮波点和重搏波点识别率分别达到100%，100%和90%。本文设计的柔性基体FBG脉搏波传感器能有效获取及识别脉搏波信号，为进一步的应用提供了理论基础及应用支撑。
光纤布拉格光栅 应变传递 脉搏波 小波去噪 Fibre Bragg grating Strain transfer Pulse wave Wavelet denoising 光子学报
2021, 50(12): 1206002
1 华中科技大学光电子科学与工程学院, 湖北 武汉 430074
2 武汉理工大学资源与环境工程学院, 湖北 武汉 430074
为了更方便地编写基于串口通信的光纤光栅传感网络的分析软件，实现对光纤光栅传感网络的远程控制，设计了一种VB语言环境下编写光纤光栅传感网络的分析软件的方法。利用VB语言环境实现了PC机和单片机之间串口通信、PC机对单片机的控制、数据处理以及图形绘制功能。并利用已标定的光纤光栅对可调谐激光器解调法的光纤光栅传感网络及其解调软件的精确性和实用性进行测定。实验结果表明该软件具有设计简单、工作稳定的特点。本文也为光纤光栅传感网络的远程控制和联网控制提出了思路。
VB语言 串口通信 光纤布拉格光栅 可调谐激光器 解调 VB language serial communication fibre Bragg grating tunable laser demodulation
研究了一种基于光纤Bragg光栅的弹簧管式新型水压传感器.利用ANSYS软件对传感器的灵敏度进行模拟计算，并对传感器性能进行了标定和测试，达到了很好的效果.将传感器安装到煤矿井下进行水压远程在线监测，与压力表测量数据进行对比，进一步验证了传感器用于煤矿水压监测的可行性.
煤矿突水 水压监测 光纤Bragg光栅传感器 压力传感器 Water in-rush of coalmine Water pressure monitoring Fibre Bragg grating sensor Pressure sensor
分析了刚性纳米粒子改性聚合物的原理,重点分析了nmSiO2/硅氧烷(硅橡胶)复合材料的改性机理.采用120号溶剂性汽油为分散剂,通过共混法制得nmSiO2-乙烯基硅氧烷、含氢硅氧烷硫化而成的复合材料.用AJ-Ⅲa型原子力显微镜分析研究了该材料的组团结构并测试了其力学性能.结果表明,硅氧烷橡胶改性后,材料的弹性模量增加了15.4%;拉伸强度增加了19.4%;扯断伸长率增加了30%.用改性后的硅氧烷聚合物材料封装光纤Bragg光栅(FBG)压力传感器,可有效改善封装材料与光纤光栅的耦联性能;通过粒子含量控制可以增韧增强硅氧烷,从而可制作变量程压力传感器,同时可以延长传感器的使用寿命.
改性聚合物 光纤Bragg光栅(FBG) 耦联 增韧增强 Property-improved polymer Optical fibre Bragg grating Coupling Stiffness and strength being increased
西安石油大学光纤传感实验室, 陕西 西安 710065
分析了聚合物封装光纤布拉格光栅(FBG)传感器温度与压力响应特性。通过实验对某种特殊聚合物封装光纤光栅的温度与压力响应进行研究,发现当温度变化范围较大时,由于温度对材料弹性模量的影响,光纤光栅的压力响应灵敏度不再为常数,而是随温度变化的。当温度在30℃时,其压力响应灵敏度为0.036 nm/MPa,在180℃时则变为0.175 nm/MPa,且灵敏度系数随温度的变化呈分段线性变化。因此在使用聚合物封装实现光纤光栅传感器增敏以及大范围温度和压力的同时测量时,需要将弹性模量作为温度的函数,代入光纤光栅温度与压力响应灵敏度系数矩阵公式中以消除大范围温度变化对聚合物力学特性的影响。
光纤光学 光纤布拉格光栅 聚合物封装 温度响应 压力响应
1 重庆大学光电工程学院,重庆,400044
2 南京航空航天大学,南京,210016
介绍了光纤布拉格光栅非本征型法布里珀罗干涉仪集成复用传感器的结构、应变和温度同时监测的原理;观察到光纤布拉格光栅反射谱和非本征型法布里珀罗干涉仪干涉谱间的串扰,用3dB带宽平均波长法减小了该串扰,提高了测量精度;将该传感器应用于三维编织复合材料的应变及温度同时监测.实验结果表明温度精度为±1℃,应变精度为±20 με,可满足实际应用的要求.
光纤光栅 非本征型法布里珀罗干涉仪 应变 温度
1 武汉大学多媒体网络通信工程湖北省重点实验室,湖北,武汉,430079
2 香港城市大学光电研究中心,香港
提出了两种简单的磁致伸缩调制型光纤Bragg光栅的温度补偿方法.利用磁场和磁致伸缩材料对光纤光栅的Bragg波长进行调制,将一对光纤光栅按特定的结构固定,使得磁致伸缩效应对两只光纤光栅的Bragg波长的调制效果相互叠加而温度的影响相互抵消.补偿后的磁场调制型光纤光栅温度在22～80℃的范围内,波长变化仅为0.11 nm,其温度灵敏度是温度补偿前的1/10.
温度补偿 光纤Bragg光栅 磁制伸缩效应 光纤 磁场
1 南开大学现代光学所, 天津 300071
2 香港城市大学电子工程系, 香港
采用新颖的调谐方式, 实现了可调谐光纤光栅(Fiber Bragg Grating, FBG)环形腔激光器的运转, 得到了稳定的可调谐、 窄线宽激光输出, 调谐范围为5.7 nm, 线宽小于0.1 nm。
掺铒光纤 可调谐光纤光栅激光器 悬臂梁调谐
