光纤微弯损耗效应及其在检测与自控技术中的应用

探讨了光纤弯曲损耗机理，提出微弯损耗效应是在光纤弯曲曲率半径小到某一尺寸范围内时，主要由微弯损耗与过渡损耗的综合结果，但在实际应用中，存在着两个困难，一是环境温度变化对传感器结构的影响，二是光源输出功率波动及光路损耗变化等因素，为此，提出了设置参考通道的补偿方法。     

基于光纤光栅的青藏铁路冻土路基地温监测试验研究

从光纤光栅测温传感原理入手，分析了光纤光栅温度传感器在青藏高原冻土地温监测中的可行性，并在青藏铁路DK1053＋600处埋入了15只光纤光栅温度传感器和热敏电阻温度传感器进行了同位对比考核试验。实验结果表明，光纤光栅传感器的测试精度优于0．1℃，能够较好的测量出冻土温度随深度的变化规律，并且具有良好的长期稳定性，从而证明了基于光纤光栅的冻土监测系统的可行性。     

一种新型准分布式光纤应变传感器的研究

基于光纤弯曲损耗理论，利用瑞利后向散射原理，同光时域反射计组成准分布式光纤传感测试系统，实现一定精度上的应变测量。重点对光纤传感测试系统的传感元进行理论分析与试验研究，并证明了此种传感器具有优良的传感特性。     

非接触传感器的单片机温度检测系统

研制了使用非接触传感器的温度检测系统.该系统以8031单片机为核心部件,利用光纤温度传感器对温度进行采样,通过微处理系统电路、A/D转换接口电路、数据采集接口电路、数码显示电路等主要组成电路,实现了非接触温度检测功能,检测精度为±1℃.     

非接触传感器的单片机温度检测系统

研制了使用非接触传感器的温度检测系统．该系统以８０３１单片机为核心部件，利用光纤温度传感器对温度进行采样，通过微处理系统电路、Ａ／Ｄ转换接口电路、数据采集接口电路、数码显示电路等主要组成电路，实现了非接触温度检测功能，检测精度为±１℃．     

基于Windows CE的便携式温度监测报警仪的设计

提出了一种基于Windows CE嵌入式操作系统,以S3C2440为核心的便携式温度监测报警仪的设计方案.该方案给出了系统的硬件和软件组成,重点研究了温度传感器的流接口驱动模型,以及温度显示报警应用程序.测试结果表明,该系统灵敏度、实时性、稳定性较好,具有一定的应用价值.     

阶梯形有损光纤中的孤子传输

在孤子传输中，光纤损耗将导致光场减小从而使光脉冲丧失其孤子特性。为此提出一种阶梯形光纤，其芯径呈阶梯形变化。用变分法分析其中的孤子传输，其数值分析结果表明，此光纤结构能在一定程度上补偿光纤损耗带来的影响，孤子在其中的传输可保持其孤子特性较一般光纤距离长。这种光纤结构简单，具有实用性，同时，阶梯形光纤的参数可以根据需要进行选择。     

环形光纤的数值求解与分析

环形光纤不同于普通光纤，它的内包层折射率比芯子和外包层都大。我们用贝塞尔函数及其变形函数的精确模式分析了它的传播常数、弯曲损耗、色散和制造容差。首次指出了其较普通光纤有抑制非线性效应明显和实现单模低色散方面具有传光功率强、传光面积大、控制参数多和制造容差大的优势，也提到了其在实现大负色散方面的限制。     

S形矩形波导的弯曲损耗计算

通过改进的有效折射率法求解S形矩形波导的弯曲损耗,并在此基础上给出了波导的弯曲损耗系数与波导的横截面的宽度与高度的对应关系,并且对幂函数、正弦、余弦3种函数的S形弯曲波导的损耗进行了对比研究.结果表明,当波导尺寸相同时,余弦函数的S形波导的损耗比正弦、幂函数都小;当波导长度L增大到500μm时,余弦函数的弯曲损耗减小到接近0,所以在S形弯曲波导的路径设计中应选择余弦形函数.这对集成光学中光路的设计有一定的指导意义.     

一种带传动效率的近似计算公式

影响带传动效率的因素为弹性滑动损耗、弯曲损耗、空气阻尼损耗等多种损耗,其中弹性滑动损耗和弯曲损耗为主要损耗.通过对带传动的弹性滑动和弯曲进行力学分析和计算,在理论上推导了带传动效率的近似的计算公式,经过Matlab仿真,并和实验数据进行对比,证明了公式的正确性,为摩擦传动设计提供了一定的理论参考.     

光纤传感器在桥梁监控中的应用分析

光纤传感器与传统的电测传感器相比具有精度高,抗干扰能力强,适用范围广等特点,能够完成桥梁结构的应变、裂缝、振动等多种物理量的测量.不但能实现结构物中点的物理量测试,而且能够进行分布式网络测量.探讨了光纤传感器的主要特性和应用特点,提出了合理选择该类传感器的注意事项.     

利用光纤应变传感器测试沥青路面结构应变方案设计

利用光纤传感器对3种路面结构形式的应变进行测试,由于无相关的资料可以参考,本次测试从传感器组的设计,配重的选择,荷载的标定,传感器组的埋设方法,传感器组埋设后路面的压实,动、静载的测试方案设计以及轮胎直接加载和承载板加载方案设计等方面进行了尝试,从目前的测试和分析结果来看基本达到了测试要求。同时由初步的对比分析,目前路面结构的力学设计方法的计算结果与测试数据相差较大,无法反映路面的真实受力情况。     

利用光外差技术的光纤电场传感器

设计了一种利用光外差技术的光纤电场传感器，在外加电场作用下，通过测量偏振保持光纤伸长引起的光相位变化量，可以确定外加电场的大小。通过原理性实验，得到了一些典型数据，表明这种传感器是可行的。     

一种基于卡尔曼最优平滑方程的开关电容网络 ———第三代(光纤传感) 轴温探测器的信号处理

列车轴温光纤传感探测器的输入信号十分微弱并混有噪声,为此研制一种特殊的滤波 器就显得尤为必要。文中分析了该探测器的噪声源,并根据光电变换信号的微分表达 式建立了卡尔曼最优平滑方程,采用开关电容滤波器精确实现了该方程,解决了列车 轴温光纤传感探测器中的信号平滑滤波问题,大大提高了系统的探测率。      

岩体测试中一种光学传感器的研究

本文对可用于测试和监测岩体应力及其变化的光学传感器进行了系统地研究，推导出利用传感器上产生的干涉条纹确定岩体应力的普遍计算式，提出用“灰度法”进行小数级条纹补偿，为施工现场岩体应力的测试和监测提供了一种简单可行的方法。     

预应力筋准分布光纤传感测试方法研究

针对目前用传统测试方法难以有效地对预应力筋的应力状态进行分布测试的现状,提出了采用基于普通光纤的螺旋缠绕式准分布光纤应变传感器进行测试的新方法,分析了其结构设计思想和传感原理,并对其传感特性进行了理论分析和试验研究。此传感系统的研究为预应力筋应力状态的准分布测试探索了一条新的解决途径。     

基于光纤光栅的斜拉桥索力在线监测

应用光纤传感测试技术，将光纤光栅刚性粘贴于传感头外表面上，使传感头承受拉索的索力，通过对光纤光栅波长移动量的解调，就可以测出索力的大小。并将光纤光栅和电阻应变片两种索力测量方法进行了实验对比。实验结果与理论分析证明。该测试系统具有结构简单、测量范围大、稳定性和线性度好等特点，既可用于斜拉桥施工阶段的索力测定，也可用于结构长期的安全监测。     

一种监测水坝变形的光外差光纤传感器设计

根据水电站水坝安全的要求，利用光外差技术设计了一种监测水坝变形的光纤传感器，对这种传感器的性能进行测试的结果表明，其精度可达到50nm，满足水坝变形监测的要求。     

混凝土梁损伤识别的试验研究

将结构自重作为损伤识别分析的外部信息,在此基础上分析混凝土裂缝损伤对结构的影响及其性质,从而找到能较好地反映结构损伤的物理量。通过光纤传感器和传统电测应变片的对比试验,验证了光纤传感器用于损伤识别的可行性。     

160Gbps光通信系统中光纤准直器的基准插入损耗与功率代价研究

在几何光学和高斯光束传输理论的基础上,运用矩阵光学原理与高斯光束耦合理论,分析了基于自聚焦透镜光纤准直器引入高速光通信系统的基本插入损耗、回波损耗等特性,并采用光纤衰减基准测试方法对理论计算进行了实验验证.在160 Gbps光通信系统中分析了该器件对系统传输性能的影响,对误码率曲线进行了测试对比,讨论了光纤准直器增大系统功率代价的原因.