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電子發燒友網>電子資料下載>電子論文>傳感器技術論文>新型光纖光柵加速度傳感器的研究

新型光纖光柵加速度傳感器的研究

2010-08-09 | rar | 6290 | 次下載 | 5積分

資料介紹

隨著光纖通信技術和光纖傳感技術的迅猛發展,許多新興技術被應用于傳統
工業當中。近年來,基于光纖技術的加速度傳感器研究越來越受到專家學者的重
視。與傳統加速度計相比,光纖加速度傳感器具有其獨特的優點,主要包括:抗
電磁干擾、體積小,質量輕、動態范圍大、高靈敏度和分辨率、易于植入材料內
部,易于形成傳感網絡和遠距離傳輸。目前在已報道的文獻中,光纖加速度傳感
器主要有以下幾種類型:強度調制型、相位調制型、波長調制型、偏振調制型。
本文的主要工作是對D型光纖Bragg光柵(D—FBG)和長周期光纖光柵(LPFG)
的彎曲特性進行研究,在此基礎上完成基于光纖光柵加速度傳感器研究的實驗與
分析。
D型光纖由于其結構的非圓對稱性,彎曲會改變D.FBG的中心波長。本文
對D型光纖的模場分布、雙折射效應進行了仿真;對D.FBG的彎曲特性進行了
分析。提出一種新型的基于D.FBG的加速度測量方案,對測量系統進行了理論
分析和試驗測量,得到基于D.FBG的加速度計的靈敏度理論值和諧振頻率,分
別為611.86}m/g和4.96Hz。試驗數據表明測量系統的靈敏度為563.671上e/g,最小
分辨力為1.15 X 10~g,可用來檢測低頻率、小幅值的加速度信號
長周期光纖光柵對彎曲具有敏感特性。我們利用紫外光曝光載氫光纖制作
LPFG,并實驗分析了其彎曲特性。提出一種基于LPFG的加速度測量方案,試
驗數據表明:基于LPFG的加速度傳感器具有較高的靈敏度,其值為12.65nm/g。
最小分辨力為1.9×10一g,諧振頻率為28.9Hz。與我們實驗上使用的采用D-FBG
的加速度計相比,靈敏度高出18.48倍。同時,我們提出一種新型的基于FBG
的LPFG波長解調方案,該方案具有成本低、結構簡單、響應快、易于復用等優
點,對實際的工程應用具有一定的參考意義。
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