色散平坦光纤中类自孤子脉冲传播特性

采用变分法研究了sech2形状的脉冲在色散平坦光纤中传播的脉宽、幅值和频率啁啾演化特征.给出了计入4阶色散效应严格的拉格朗日密度函数及参量变分方程组,通过定性分析和数值计算讨论了脉冲周期性演化和单调演化的条件.     

双注入双芯非线性光纤耦合器的开关特性分析

利用Lagrange变分法,导出了双芯非线性光纤耦合器中宽度可变的双曲正割型类孤子脉冲传播过程中参量满足的微分方程组,通过势函数图像,讨论了双芯同时注入孤子脉冲条件下耦合器的开关性质.结果表明,当输入的两基孤子脉冲一强一弱时,初始脉冲的相位差对耦合器开关特性影响显著,在初相位差取±π/2时开关效应对初相位差变化最敏感,提高注入孤子能量或增大耦合长度都有助于提高开关的相敏特性.     

分布式光纤测温技术在散粮码头皮带机系统中的应用

介绍了分布式光纤测温系统的技术原理及其在日照港散粮码头皮带机系统中的应用。该系统可以精确测量光纤沿线各点的温度,及时发现故障点,并具有抗电磁干扰和抗辐射功能。     

公路边坡分布式智能光纤监测技术及应用

如何准确高效监测与研判高速公路建设与运维过程中边坡失稳与滑坡等灾害信息，是公路边坡工程中极为重要的工作内容。分布式光纤传感技术，因其可远距离对监测对象进行全覆盖动态监测等特点，成为境内外重大边坡工程灾害监测预警的手段。基于云南曲靖东过境段公路边坡实时在线健康监测系统项目研究与实践，简要阐述了分布式光纤传感监测技术的基本原理、方法、数据采集、研判及系统施工中的关键技术，建立了一套完整的监测预警体系。通过近5年的运维监测及数据研判，表明分布式光纤监测系统技术可靠、采集实时、传输稳定、灵敏度高，可满足公路潜在滑坡的变形动态监测及预警预报，可供类似工程借鉴与推广，具有较高的经济价值及安全价值。     

软体排塌陷弯曲变形的应变响应特征分析*

软体排是长江中下游航道主要的洲滩防护结构，其变形的应变响应特征对评估分析软体排服役状态具有重要意义，目前对此研究较少。针对目前软体排塌陷变形应变响应特征研究存在的难点，开展模型试验，研究软体排塌陷弯曲变形下的应变响应特征，并提出排体塌陷变形的识别方法。结果表明：排体塌陷变形时断面应变呈“双峰”型的分布特征；该分布特征是由于内部排体弯曲变形并向内卷缩，通过定点处的固定作用带动光纤受压，导致该部分感测光纤呈现负应变而形成。     

特殊区段轨道变形监测系统研制与应用

针对铁路线路特殊区段发生地质灾害造成的轨道变形，基于分布式光纤传感、倾角测量、视频监控、继电器控制、计算机网络等关键技术，研制了一套由现场监测设备、报警联动模块、监测报警管理系统三部分组成的轨道变形监测系统。选取一铁路隧道典型线路区段开展应用，结果表明：该系统可准确识别轨道横向突变、道床板裂缝、左右轨高差等情况，及时发布报警信息并控停列车，有效保障铁路运营安全，为轨道结构长期健康监测相关工作提供参考。     

基于分布式光纤的刚体温度力监测技术

针对无缝线路内部温度力引起的胀轨、断轨风险，提出了一种基于分布式光纤的刚体温度力监测技术，并开展了刚体温度力监测和钢轨不同部位的温度力测试试验。结果表明：利用分布式光纤可以监测到温度力作用下刚体的纵向位移和钢轨轨腰、轨底处的温度力分布；分布式光纤监测到的刚体在温度力作用下的最大纵向位移与百分表测量差值最大0.20 mm，相对误差为4.0%；温度力在轨腰处分布较均匀，在轨底处呈现扣件附近较大、其余位置较小的规律。     

基于分布式光纤形状传感的沥青混合料车辙变形监测研究

车辙是沥青路面典型的病害形式，其现有的检测及评估方法大多存在表观性。因此，对沥青路面结构内部车辙的演变过程、横断面形状进行监测和评估具有重要意义。引入分布光纤形状传感技术，研发了可用于沥青路面的柔性分布式光纤形状传感器，通过理论分析和标定试验明确了其形状测试原理。将分布式光纤形状传感器植入车辙试件，采用光频域反射设备(OFDR)对室内车辙试验进行了加载全过程的实时监测，获取了沿车辙横断面上各测点的时程应变数据。进而，采用空间曲线理论中的Frenet-serret方程，提出基于分布式光纤传感技术的车辙横断面二维形状重构算法，得到发生累积变形时分布式光纤形状传感器的形态演变曲线。提取重构曲线中荷载作用位置处的位移与车辙仪位移传感器数据进行对比，平均相对误差仅为0.981%,证实上述方法可以实现车辙变形的准确监测。最后基于重构得到的车辙横断面形状，分析车辙变形的演变规律，结果表明其与沥青路面永久变形发展阶段中的压密、流动过程具有较好的对应关系。创新性地提出了基于分布式光纤形状传感技术的沥青混合料车辙变形监测方法，有助于明晰沥青路面结构内部车辙类病害的发展规律和横断面形态，为道路基础设施全寿命...     

船用光纤光栅应变传感器温度补偿技术

为了使基于光纤光栅的船舶结构安全监测系统的测量结果更加准确，设计试验装置，定量研究预拉伸值、封装形式和封装基底等因素对光纤光栅（FBG）传感器温度灵敏度的影响；测试多个型号的光纤光栅传感器进行验证，并为船用光纤光栅应变传感器设计温度补偿传感器。研究结果表明：预拉状态和封装基底材料是影响光纤光栅传感器温度灵敏度的主要因素，使用与被补偿传感器一致的基底材料和封装工艺制作温度补偿传感器能够达到理想的效果。此外，研究中还给出了光纤光栅温度补偿传感器选择、设计的基本原则和方法。     

FBG自感知预应力碳纤维板在桥梁加固中的应用

为监测自感知预应力碳纤维板在大跨度桥梁加固过程中的应力损失情况，对自感知预应力碳纤维板应力监测性能进行测试，分析温度、应力和长期监测对光栅中心波长的影响，并对应力损失计算方法进行优化。结果表明，自感知预应力碳纤维板的温度系数常数为8.08 pm/℃,线性相关度R²≥99.9%,应变系数为1.2;锁紧螺母卸除张拉工装时，应力损失约0.22%,3 d后应力损失约4.2%,并基本保持稳定。现场应用效果表明，自感知预应力碳纤维板能够有效监测桥梁的应力变化，具有良好的工程监测应用前景。