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一种分布式光纤光栅电缆温度传感器张燕君;康瑞雪;娄俊波;韦波;李进;陈凌军;苏玉玲【摘要】提出了一种新型分布式光纤光栅温度监测系统,可以实现电缆温度的实时在线监测.基于热传导方程和边界条件的基础上,采用有限元法对电缆温度场进行了分析,为监测电缆温度提供了理论依据.光纤光栅本身不带电,抗辐射和电磁干扰能力强,耐高压和腐蚀,非常适合用做高压电力环境中的温度传感器.通过光纤光栅的温度特性实验,在20～100 ℃的温度范围内,光纤光栅的中心波长随温度变化呈良好的线性,线性度达到99.8%.通过对标准的热电偶温度传感器与光纤光栅温度传感器的对比实验,表明该系统测量时间-温度变化曲线跟随性好,温度差均小于1 ℃,符合电力电缆温度状态在线监测的使用要求.【期刊名称】《激光与红外》【年(卷),期】2010(040)004【总页数】5页(P405-409)【关键词】电缆;温度场;光纤光栅;温度在线检测系统【作者】张燕君;康瑞雪;娄俊波;韦波;李进;陈凌军;苏玉玲【作者单位】燕山大学信息科学与工程学院,河北,秦皇岛,066004;海湾安全技术有限公司,河北,秦皇岛,066004;燕山大学信息科学与工程学院,河北,秦皇岛,066004;燕山大学信息科学与工程学院,河北,秦皇岛,066004;燕山大学信息科学与工程学院,河北,秦皇岛,066004;燕山大学信息科学与工程学院,河北,秦皇岛,066004;燕山大学信息科学与工程学院,河北,秦皇岛,066004;燕山大学信息科学与工程学院,河北,秦皇岛,066004【正文语种】中文【中图分类】TP212.111 引言电缆是电力系统的重要组成部分,由于电缆常置于地下,其潜在的老化和缺陷不易被发现,随着运行时间的增加,有可能因为电缆过热或者短路而导致火灾。
如能在事故发生早期通过温度测量进行预警并迅速采取措施,就能有效避免此类事故。
由于在高压传输环境中电压高、电流大、磁场强,传统的电类测温只能对局部位置进行测温,无法对整条线路进行温度监测。
一种基于FSR的法布里-珀罗谐振腔天线设计
李越
【期刊名称】《舰船电子对抗》
【年(卷),期】2024(47)1
【摘要】基于频率选择性吸波器(FSR)和法布里-珀罗(F-P)谐振腔的基本原理,提出了一种具有增益增强效果和低雷达散射截面(RCS)的天线。
首先,通过2层介质谐振器的模式叠加,设计了一款宽带介质谐振天线(DRA)作为F-P谐振腔的馈源。
然后基于等效电路模型(ECM)设计了一款X波段透波,S和Ku波段吸波的FSR作为F-P 谐振腔的部分反射表面。
最后利用FSR的反射特性,在其与DRA的地面之间形成一个准法布里-珀罗谐振腔。
仿真和测量结果表明,天线具有带内的增益增强和带外的低RCS性能。
【总页数】6页(P95-100)
【作者】李越
【作者单位】中国船舶集团有限公司第七二三研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TN821
【相关文献】
1.宽带法布里-珀罗谐振腔天线
2.基于α-MoO3的可调谐法布里-珀罗谐振腔比色生物传感器
3.基于弱谐振腔法布里-珀罗激光器获取中心波长可调谐的带宽可控混
沌信号4.反射型法布里-珀罗腔和微环谐振腔级联的温度传感器5.基于法布里-珀罗腔的圆极化太赫兹天线设计
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法布里-珀罗光纤传感综合报告一、基本概念及工作原理光纤传感技术主要涉及不同类型光纤传感器的开发和应用。
在目前已经开发出的各种类型光纤传感器中应用比较广泛的有光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating，FBG)、长周期光纤光栅(Long Period Fiber Grating，LPFG)和几种基于干涉原理的传感器，包括马赫-曾德尔干涉仪(Mach-Zehnder Interferometer，MZI)、迈克尔逊干涉仪(Michelson Interferometer，MI)和法布里-珀罗干涉仪(Fabry-PerotInterferometer，FPI)等。
其中光纤法布里-珀罗干涉仪高温传感器具有体积小、制作简单、灵敏度高、耐高温和抗电磁干扰等优点，广泛应用于航空航天、能源工业及环境监测等领域。
1.1法布里-珀罗传感器原理光纤FPI传感器是基于多光束干涉原理，其中多光束干涉是指一组相互平行并且任意两束光之间光程差都相同且频率相同的光束相干叠加。
典型的FPI 通常由两个平行的反射面构成，如图1所示，当一束光以倾角θ，入射到厚度为L的平行玻璃板时，光会发生多次反射，从而形成多光束干涉。
图1 多束光干涉原理图并且无论是反射光还是透射光，任意两束相邻光束之间的相位差δ 可都是相同的。
相位差δ 可由公式(1) 计算：nLcosθt（1）δ=4πλ0在公式(1)中，λ0为光的波长，n为玻璃板的折射率，θt为射入玻璃板光束的折射角，L为玻璃板的厚度。
反射面上的光强为：I0（2）I r=T2T2+4Rsin2δ2其中I0为初始光源。
透射面上的光强为：I0（3）I t=T2T2+4Rsin2δ2其中T 是玻璃板单面的透射率，R 是玻璃板单面的反射率。
从公式(1) 可知，任意两个相邻光束的相位差δ 由入射光的波长λ0，玻璃板的折射率n，玻璃板的厚度L 和进入玻璃板光束的折射角θt 共同决定。
光纤FPI 传感器的两个反射面可近似看作玻璃板的上下表面。
《基于光纤光栅F-P的环形腔光纤激光器的研究》篇一一、引言随着科技的飞速发展，光纤激光器已成为光通信、光传感、光学测量和光学加工等领域的重要技术之一。
在众多类型的光纤激光器中，环形腔光纤激光器以其结构简单、性能稳定、易于调谐等优点备受关注。
近年来，基于光纤光栅（Fiber Bragg Grating，FBG）和法布里-珀罗干涉仪（Fabry-Perot Interferometer，F-P）的环形腔光纤激光器得到了广泛的研究和应用。
本文旨在研究基于光纤光栅F-P的环形腔光纤激光器的原理、特性及其应用。
二、光纤光栅F-P环形腔光纤激光器原理光纤光栅F-P环形腔光纤激光器主要由光纤光栅、法布里-珀罗干涉仪和环形腔等部分组成。
其中，光纤光栅用于选择波长并作为反馈元件，法布里-珀罗干涉仪则用于调节激光器输出的光谱线宽和激光功率。
环形腔的设计则能够保证激光器输出的稳定性和可靠性。
该激光器的工作原理为：激光束在环形腔内进行多次往返传输，形成谐振，进而产生激光。
当激光束经过光纤光栅时，只有满足布拉格条件的特定波长的光束才能通过光栅并继续传输。
同时，法布里-珀罗干涉仪则对传输的光束进行干涉调节，使得激光器输出的光谱线宽和激光功率得以调整。
最终，激光器输出稳定、高质量的激光束。
三、光纤光栅F-P环形腔光纤激光器的特性基于光纤光栅F-P的环形腔光纤激光器具有以下特点：1. 结构简单：该激光器结构紧凑，主要由光纤光栅、法布里-珀罗干涉仪和环形腔等部分组成，便于制作和调试。
2. 性能稳定：环形腔的设计保证了激光器输出的稳定性，使其在不同环境条件下均能保持优良的性能。
3. 易于调谐：通过调整法布里-珀罗干涉仪的参数，可以方便地调节激光器的光谱线宽和激光功率。
4. 高质量输出：该激光器输出的激光束质量高，适用于各种高精度应用场景。
四、应用领域基于光纤光栅F-P的环形腔光纤激光器在多个领域都有广泛的应用，如：1. 光通信：用于光信号的传输和放大，提高通信质量和速度。
第10卷 第5期大连民族学院学报Vol .10,No .5 2008年9月Journal of D alian N ationalities UniversitySeptembe r 2008文章编号:1009-315X (2008)05-0437-04均匀光纤光栅法布里-珀罗腔反射峰值波长分析冯显桂1,刘晓东2,刘海涛1,王昱枭1,刘 聪1,宋昭远2(1.西南交通大学信息科学与技术学院,四川成都610031;2.大连民族学院光电子研究所,辽宁大连116605)摘 要:从均匀光纤光栅法布里-珀罗腔(F -P 腔)的工作原理出发,通过引入等效F -P 腔长,分析推导出了其反射峰值波长表达式,得到反射峰间隔及其主带宽内的谐振峰数,并且从物理意义上进行了解释。
在耦合模理论和传输矩阵法的基础上,通过MAT LAB 编程进行了数值模拟仿真,并以两种方式改变等效F -P 腔长来分析其对反射谱的影响。
模拟仿真结果表明,等效F -P 腔长的引入对公式起了关键性作用,它等同于均匀取样光纤光栅(U SFBG)反射峰值波长表达式中的取样周期,验证了理论分析的结果。
关键词:光纤光栅F -P 腔;等效F -P 腔长;反射峰值波长;取样周期中图分类号:T N253文献标志码:AAna lysis on the Reflection -M a xi m um W a velengths ofthe Un i f orm F iber -gra t i n g F -P C av ityF ENG Xi an -gu i 1,L I U X i a o -dong 2,L I U Ha i -ta o 1,W ANG Yu -xi a o 1,L I U C on g 1,SO NG Zha o -yuan2(1.Scho ol of Infor m ati on Sc ience and T echn o l ogy,S outh we st JiaotongU nive rsity,Chengdu S i chuan 610031,China;2.Institute of Optoelec tronic Technol ogy,Dalian Nati onaliti e s Universit y,Dalian L i aoning 116605,China)Ab stra ct:The ana lytica l exp r ession f or the reflecti on -m axi m um wavelengths of the unif or m fi 2ber -grating F -P cavity is derived and exp lained by intr oducing equivalent F -P cavity length fr o m its wor k principle,the r eflection peak gap and the resonance peak nu m bers of the ma in band w idth are also obta ined.Then based on the coup led -mode theory and the trans m ission ma trix m ethod,the result of nume rical si m ulati on byMAT LAB pr ogra mm ing indicates that the equivalent F -P cavity length plays a key r ole in the exp ressi on,which is si m ila r t o the sam 2p ling peri od of unif or m sa mpled fibe r gr a tings in its reflec tion -m axi mum wave lengths ex p res 2sion,which c onfir med the theor e tical analysis .Key word s:fiber -grating F -P cavity;equiva lent F -P cavity length;reflecti on -m axi mum wave length;sa mp ling peri od 光纤光栅是一种十分重要的无源光器件,已被广泛应用于光通信和光纤传感等领域[1],为未来全光网络的到来奠定了基础。
基于FBG F-P的全光纤井下声波传感器朱秀英;代志勇;窦金林;邓胜强;杨留强;衣贵涛【摘要】研究了应用于油井井下流噪声探测的FBG F-P干涉仪.结合空气腔芯轴耦合的高灵敏度全光纤声波传感器,光纤FBG F-P干涉仪设计为弱反射的长腔长结构,以提高传感器声压相移灵敏度;对空气腔芯轴内外层骨架材料优化选取,结合质量控制改善其固有频率,提高传感器的频率响应特性.实验结果表明,传感器探测灵敏度约为-147 dB,频率响应范围50 Hz～20 kHz.传感器为全光纤结构,进行耐压与防水封装后,能满足高温高压井测量工作环境的应用要求.【期刊名称】《测井技术》【年(卷),期】2015(039)004【总页数】4页(P474-477)【关键词】生产测井;声波测井;声波传感器;光纤传感器;频率响应;高温高压【作者】朱秀英;代志勇;窦金林;邓胜强;杨留强;衣贵涛【作者单位】中国石油长城钻探工程有限公司测井公司,辽宁盘锦124011;电子科技大学光电信息学院,四川成都610054;电子科技大学光电信息学院,四川成都610054;电子科技大学光电信息学院,四川成都610054;中国石油长城钻探工程有限公司测井公司,辽宁盘锦124011;中国石油长城钻探工程有限公司测井公司,辽宁盘锦124011【正文语种】中文【中图分类】P631.840 引言声波变密度测井在石油工程中的应用越来越广泛,但仍处于不断的技术革新与发展中。
在探测声波频段上,除目前使用固定声源频率(18 kHz)的声波变密度测井外,已逐步提出了无源流噪声测井的应用需求。
在测井应用中,一方面需要通过增加声波接收探头数量以提高测量数据的冗余度、改善声波测井信息的可靠性;另一方面则应提高声波探测的径向深度与轴向分辨率。
这些应用对声波探测器的探测灵敏度、多探头复用、体积以及可靠性等都提出更高的要求。
光纤传感器具有体积小、灵敏度高、多传感头可复用、抗电磁干扰等显著优势,能在高温、高压、强电磁干扰等恶劣环境下长期工作[1-3]。
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