高速铁路路基与边坡结构安全光纤传感监测试验

研究采用光纤传感技术实现对高速铁路轨道、路基、桥梁、隧道、边坡和涵洞等工务设施进行结构安全监测的可行性．将光纤传感器嵌入到边坡及路基结构模型中进行试验．研究表明,光纤传感技术具有实时、远程、在线和连续监测的功能特点,能够满足高速铁路工务设施结构安全信息采集的需要．基于光纤传感的安全监测技术,结合对监测信息分析评估的方法和软件系统,能够应用于高速铁路工务设施的安全状况评估．     

基于区域分布光纤传感的桥梁健康监测技术综述

桥梁基础设施的高速建设已成为国家经济发展的有力保障。但是,由于规划不合理、建设质量不高、材料性能退化、超载问题严重、养护维修不及时、自然灾害影响等原因,我国桥梁基础设施问题频出,桥梁实际使用寿命远低于设计寿命,结构性缺陷、不同程度的损伤、功能性失效和超载服役等安全隐患长期存在于在役交通基础设施中,如何保障桥梁安全、稳定运行,已成为摆在我国广大桥梁工作者面前的一个严峻挑战,而解决这一问题的关键在于如何采取有效的手段监测和评估桥梁基础设施结构的安全状况,对损伤进行有效识别和及时预警。     

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。     

光纤传感器在桥梁结构中的应用展望

分析了目前大型预应力混凝土结构所存在的安全问题，并指出了大型结构关键受力构件长期监测的重要性。详细阐述了分布式光纤传感器的工作原理，介绍了国内外光纤传感器应用于桥梁等大型预应力混凝土结构进行安全监测的现状，拓展出应用前景。     

浅谈物联网技术在高速公路高陡边坡安全监测预警中的应用

从高速公路边坡的安全问题入手,结合物联网的核心技术,探讨以光纤光栅传感器为基础,建立完整高速公路边坡安全监测方法的技术可行性。通过这项技术在高速公路边坡防护中的应用,能够达到及早预警高速公路边坡安全事故,保障高速公路运行安全的目的。     

光纤光栅传感技术在土木工程结构监测中的应用

分析研究了光纤光栅传感与测试技术在大型土木工程结构监测中的应用；通过在加固后重载吊车梁圆弧端头的应力测试，对光栅传感器在结构测试中的布设、连接和监测等进行了测试与研究，测试结果表明：该测试技术的测试数据稳定、可靠，与理论计算结果吻合较好，是进行结构安全健康监测的有效手段。     

白光干涉型光纤应变传感器在砼结构中的应用研究

针对混凝土结构施工和长期安全监测的要求,研制出一种适用于混凝土结构长期健康监测的埋人式白光干涉型光纤应变传感器。将所研制的光纤应变传感器埋人到混凝土模型梁内部,进行了静载试验和疲劳试验。试验结果表明：所研制的埋人式白光干涉型光纤应变传感器具有良好的线性度、灵敏度。经过200万次的疲劳试验后传感器仍性能稳定,完全能够满足混凝土结构长期应变监测对传感器的性能要求。     

光纤FBG光栅传感测试技术研究及其应用

与其他传感技术相比，光纤光栅传感有其独特的优点。现介绍光纤光栅传感器的工作原理及应用现状，并对光纤光栅传感的研究热点进行了讨论。     

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。     

单模光纤中的双折射测试

利用光纤中ＳＯＰ在Ｐｏｉｎｃａｒｅ球上变换的理论，推得被测单模光纤主轴的取向及双折射率与实验可测量的函数关系，同时给出一种判断双折射主轴名称的方法。最后测得上海硅酸盐所一般单模光纤的折长约为１ｍ．     

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。     

严寒地区高速铁路轨道分布式光纤安全监测研究

基于严寒地区特殊的地理环境条件,研究了该地区高速铁路无砟轨道的损伤问题,并采用分布式光纤传感技术,构建了CRTSIII型板式无砟轨道全寿命周期的安全监测系统,分析探讨了该监测系统中各个监测对象的传感器布设及监测方法,为严寒地区CRTSIII型板式无砟轨道系统的长期安全运营提供技术支撑。     

基于Lyot型光纤消偏器的理论研究

从理论下严格地分析了Ｌｙｏｔ型光纤消偏器的特性，推导出其偏振度与相应变量之间的函数关系。详细地讨论了影响消偏器的偏振残余度的各因素。为实际制作Ｌｙｏｔ型光纤消偏器的工作提供了理论指导。     

石英光纤中的强光自聚焦效应

讨论了石英光纤中的高阶非线性效应，并计算了石英介质中强光自聚焦效应的临界功率及消除非线性效应所需的功率。     

新型2＊2单模双锥光纤耦合器的研制

对２＊２单模光纤耦合器进行了理论分析，并介绍了熔锥型单模光纤耦合器的制作 及其性能测试。     

聚合物光纤的泛频吸收理论分析

基于Ｍｏｒｓｅ电热对聚合物光纤的分子振动吸收进行理论分析，导出确定谐波波数，相对强度及吸收损耗的公式，对Ｃ－Ｈ，Ｃ－Ｄ，Ｃ－Ｆ等进行了具体计算，所得结果和实验符合较好。     

基于光缆通道自动切换的探讨

在北京铁路局管内铁路干线许多区间都备有两个方向的路由光缆,而实际只有一条路由接入光缆,另一条做为冷备的光缆,当工作线路光缆发生通信故障,只能靠人工及时去切换到备用光缆上,这样发生了通信中断,造成了通信事故,影响很大,且也不能保证及时性。鉴于此问题和光仪器厂家研究探讨利用光功率监测和光开关技术,实现工作光纤线路和备用线路无缝自动切换保护,这样既实现了通信不中断的安全保障,又可以实现正常的维护线路工作,而不用抢修。     

水下盾构隧道结构健康监测系统运营现状及展望

在我国大力倡导“互联网+ ”背景下,越来越多的水下隧道搭建起以传感技术为基础的结构健康监测系统,该系统实现了运营期隧道结构安全的损伤识别和量化分析,给隧道养护管理带来了便利。然而,部分水下隧道结构健康监测系统在使用过程中出现了数据无法读取、评估决策机制失效等问题,给管理者带来不便。研究项目以南京某隧道、扬州某隧道结构健康监测系统为研究对象,采用历史资料查阅、现场检查、仪器测试等手段,详细分析了隧道结构健康监测系统的运营现状,并探讨了水下盾构隧道结构健康监测系统实施的注意事项及发展趋势。     

基于P-OTDR分布式光纤传感中信息提取的研究

在介绍了P—OTDR分布式传感基本原理的基础上，深入研究了从测得的背向散射信号中提取出偏振态演化信息的方法。通过数字平均和解卷积提高了信号的信噪比和系统分辨率，为P—OTDR分布式光纤传感系统的实用化提供了一定的基础。