用于超声探测的光纤环形激光传感系统
发布时间：2021-06-20 20:33
日常生活中,航空航天飞行器、大型海上平台、高层建筑以及大跨度桥梁等这些承重结构在服役期间遭受地震、洪水等一些不同的自然灾害或人为灾害以及长期使用时（一般来说大型土木结构的使用期限长达几十年甚至数百年）,会引起材料的强度和刚度等力学参数发生改变。这些力学参数的改变会使结构产生裂缝、腐蚀和变形等损伤,而没有检测出的损伤则会引起结构的破坏,使结构体系发生故障甚至造成严重的后果。在产生变形、损伤等过程中,材料或结构会产生超声信号,所以如何及时地探测这种超声信号在结构健康监测中就变得十分重要。为了在一定程度上消除隐患或者避免灾难性事故的发生,建立一种用于探测结构损伤的健康监测系统是十分有必要的。作为一种新型的光学传感器件,光纤光栅具有质量轻、体积小、灵敏度高、不受电磁干扰、本质防爆、动态范围宽、耐腐蚀以及易于埋入材料中构成智能材料与结构等一系列优点,使其成为国内外各个科学领域研究的热点,也使其能够广泛的应用于大型结构中的结构健康监测。基于以上问题,设计了一种基于光纤环形激光传感结构的超声探测系统,此系统可将由外部信号引起的光纤布拉格光栅（Fiber Bragg grating,FBG）反射光谱的...
【文章来源】：重庆理工大学重庆市
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
光纤布拉格光栅传输原理图
1绪论7在扫描技术中所使用的相关器件采样率较低，而且无法进行复用解调；而干涉解调技术对于检测动态应变信号很理想。下面将对几种基于边缘滤波器法、可调谐滤波器法和干涉仪扫描法的相关技术研究[45]进行简单地介绍。图1.2边缘滤波器探测系统简图边缘滤波器法是一种比较典型的强度解调方法，它是通过探测端滤波器的输出光强度来计算得出输入光波长的漂移量，其中输出光强度的变化量是和输入波长的漂移量成一定的线性关系，相比于传统的波长解调方法，这种基于边缘滤波器的方法则更加容易实现。Melle等人较早的提出了一种简单的基于线性波片边缘滤波器的探测系统[46]，利用测量得到的输出光强度的变化可以计算或分析得到输入光信号的变化情况，系统示意简图如图1.2所示。该系统在测量范围为几个m时，分辨率为几十个μ。后期作者也对此系统做出了改进，使基于边缘滤波的探测系统具有了较好的性能。图1.3可调谐滤波器法探测系统简图
1绪论7在扫描技术中所使用的相关器件采样率较低，而且无法进行复用解调；而干涉解调技术对于检测动态应变信号很理想。下面将对几种基于边缘滤波器法、可调谐滤波器法和干涉仪扫描法的相关技术研究[45]进行简单地介绍。图1.2边缘滤波器探测系统简图边缘滤波器法是一种比较典型的强度解调方法，它是通过探测端滤波器的输出光强度来计算得出输入光波长的漂移量，其中输出光强度的变化量是和输入波长的漂移量成一定的线性关系，相比于传统的波长解调方法，这种基于边缘滤波器的方法则更加容易实现。Melle等人较早的提出了一种简单的基于线性波片边缘滤波器的探测系统[46]，利用测量得到的输出光强度的变化可以计算或分析得到输入光信号的变化情况，系统示意简图如图1.2所示。该系统在测量范围为几个m时，分辨率为几十个μ。后期作者也对此系统做出了改进，使基于边缘滤波的探测系统具有了较好的性能。图1.3可调谐滤波器法探测系统简图
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于法布里-珀罗传感器的解调研究[J]. 王心愿. 天津科技. 2019(12)
[2]光纤超声传感器及应用研究进展[J]. 乔学光,邵志华,包维佳,荣强周. 物理学报. 2017(07)
[3]分立式与分布式光纤传感关键技术研究进展[J]. 刘铁根,于哲,江俊峰,刘琨,张学智,丁振扬,王双,胡浩丰,韩群,张红霞,李志宏. 物理学报. 2017(07)
[4]基于半导体光纤环形激光器的光纤布喇格光栅动态应变传感系统[J]. 陶传义,魏鹤鸣. 光子学报. 2016(07)
[5]航空航天光纤传感技术研究进展[J]. 刘铁根,王双,江俊峰,刘琨,尹金德. 仪器仪表学报. 2014(08)
[6]光纤光栅传感信号解调技术研究进展[J]. 吴晶,吴晗平,黄俊斌,顾宏灿. 中国光学. 2014(04)
[7]光纤Sagnac环的研究现状及其应用[J]. 郭安华,张帆,杨俊杰,贾国栋,马小贞. 光电技术应用. 2013(06)
[8]电力电缆光纤光栅实时在线测温传感器优化设计[J]. 祁耀斌,吴敢锋,王月明. 中南大学学报(自然科学版). 2011(11)
[9]光纤光栅锈蚀传感器在不同湿度下的特性研究[J]. 蔡汉莉,胡文彬,张艳晓,丁莉芸,陈伟. 光子学报. 2011(05)
[10]采用半导体光放大器的多波长光纤环形激光器[J]. 王华,姚敏玉,张洪明,周炳琨. 中国激光. 2007(11)
本文编号：3239883
【文章来源】：重庆理工大学重庆市
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
光纤布拉格光栅传输原理图
1绪论7在扫描技术中所使用的相关器件采样率较低，而且无法进行复用解调；而干涉解调技术对于检测动态应变信号很理想。下面将对几种基于边缘滤波器法、可调谐滤波器法和干涉仪扫描法的相关技术研究[45]进行简单地介绍。图1.2边缘滤波器探测系统简图边缘滤波器法是一种比较典型的强度解调方法，它是通过探测端滤波器的输出光强度来计算得出输入光波长的漂移量，其中输出光强度的变化量是和输入波长的漂移量成一定的线性关系，相比于传统的波长解调方法，这种基于边缘滤波器的方法则更加容易实现。Melle等人较早的提出了一种简单的基于线性波片边缘滤波器的探测系统[46]，利用测量得到的输出光强度的变化可以计算或分析得到输入光信号的变化情况，系统示意简图如图1.2所示。该系统在测量范围为几个m时，分辨率为几十个μ。后期作者也对此系统做出了改进，使基于边缘滤波的探测系统具有了较好的性能。图1.3可调谐滤波器法探测系统简图
1绪论7在扫描技术中所使用的相关器件采样率较低，而且无法进行复用解调；而干涉解调技术对于检测动态应变信号很理想。下面将对几种基于边缘滤波器法、可调谐滤波器法和干涉仪扫描法的相关技术研究[45]进行简单地介绍。图1.2边缘滤波器探测系统简图边缘滤波器法是一种比较典型的强度解调方法，它是通过探测端滤波器的输出光强度来计算得出输入光波长的漂移量，其中输出光强度的变化量是和输入波长的漂移量成一定的线性关系，相比于传统的波长解调方法，这种基于边缘滤波器的方法则更加容易实现。Melle等人较早的提出了一种简单的基于线性波片边缘滤波器的探测系统[46]，利用测量得到的输出光强度的变化可以计算或分析得到输入光信号的变化情况，系统示意简图如图1.2所示。该系统在测量范围为几个m时，分辨率为几十个μ。后期作者也对此系统做出了改进，使基于边缘滤波的探测系统具有了较好的性能。图1.3可调谐滤波器法探测系统简图
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于法布里-珀罗传感器的解调研究[J]. 王心愿. 天津科技. 2019(12)
[2]光纤超声传感器及应用研究进展[J]. 乔学光,邵志华,包维佳,荣强周. 物理学报. 2017(07)
[3]分立式与分布式光纤传感关键技术研究进展[J]. 刘铁根,于哲,江俊峰,刘琨,张学智,丁振扬,王双,胡浩丰,韩群,张红霞,李志宏. 物理学报. 2017(07)
[4]基于半导体光纤环形激光器的光纤布喇格光栅动态应变传感系统[J]. 陶传义,魏鹤鸣. 光子学报. 2016(07)
[5]航空航天光纤传感技术研究进展[J]. 刘铁根,王双,江俊峰,刘琨,尹金德. 仪器仪表学报. 2014(08)
[6]光纤光栅传感信号解调技术研究进展[J]. 吴晶,吴晗平,黄俊斌,顾宏灿. 中国光学. 2014(04)
[7]光纤Sagnac环的研究现状及其应用[J]. 郭安华,张帆,杨俊杰,贾国栋,马小贞. 光电技术应用. 2013(06)
[8]电力电缆光纤光栅实时在线测温传感器优化设计[J]. 祁耀斌,吴敢锋,王月明. 中南大学学报(自然科学版). 2011(11)
[9]光纤光栅锈蚀传感器在不同湿度下的特性研究[J]. 蔡汉莉,胡文彬,张艳晓,丁莉芸,陈伟. 光子学报. 2011(05)
[10]采用半导体光放大器的多波长光纤环形激光器[J]. 王华,姚敏玉,张洪明,周炳琨. 中国激光. 2007(11)
本文编号：3239883
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/gongchengguanli/3239883.html
