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光纤传感器实验报告

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'. 实验题目：光纤传感器

实验目的：

掌握干涉原理，自行制作光线干涉仪，使用它对某些物理量进行测量，加深对光纤传感理论的理解，以受到光纤技术基本操作技能的训练。

实验仪器：

激光器及电源，光纤夹具，光纤剥线钳，宝石刀，激光功率计，五位调整架，显微镜，光纤传感实验仪，CCD及显示器，等等

实验原理：（见预习报告）

实验数据：

1. 光纤传感实验（室温：24.1℃）

（1）升温过程

（2）降温（2）降温过程

2．测量光纤的耦合效率 右移条纹数 +0 +3 +6 +9 +12 +15 +18

温度示数（℃） 26.1 28.6 29.1 29.6 30.1 30.7 31.2

右移条纹数 +21 +24 +27 +30 +33 +36 +39

温度示数（℃） 31.7 32.2 32.8 33.4 33.9 34.6 35.2

左移条纹数 -0 -3 -6 -9 -12 -15 -18

温度示数（℃） 36.1 35.9 35.6 35.3 34.9 34.6 34.1

左移条纹数 -21 -24 -27 -30 -33 -36 -39

温度示数（℃） 33.7 33.3 32.9 32.4 32.0 31.6 31.2 .

'. 在光波长为633nm条件下，测得光功率计最大读数为712.3nw。

数据处理：

一．测量光纤的耦合效率

在λ=633nW，光的输出功率P1=2mW情况下。在调节过程中测得最大输出功率P2=712.3nW

代入耦合效率η的计算公式：

3.56×10-4

二．光纤传感实验

1.升温时

利用Origin作出拟合图像如下：

30333602040 A Linear Fit of AABEquationy = a + bAdj. R-Squ0.99849ValueStandard ErAIntercep-153.3071.96249ASlope5.485340.06163 由上图可看出k=5.49±0.06 条纹数

温度/℃

.

'. 根据光纤温度灵敏度的计算公式,由于每移动一个条纹相位改变2π，则 Δφ=2π×m（m为移动的条纹数）

故灵敏度即为

因l=29.0cm

故其灵敏度为±1.30）rad/℃

2.降温时

利用Origin作出拟合图像如下：

30323436-40-200 A Linear Fit of AABEquationy = a +

Adj. R-Squ0.9973ValueStandard ErAIntercep-271.7543.74289ASlope7.4510.11111 由上图可看出k=7.45±0.11

同上：

灵敏度为 条纹数

温度/℃ .

'. 因l=29.0cm

故其灵敏度为±2.38）rad/℃

由上述数据可看出，升温时与降温时灵敏度数据相差较大，这是因为在升温时温度变化较快，且仪表读数有滞后，所以测出数据较不准确，在降温时测出的数据是比较准确的。

思考题：

1. 能否不用分束器做实验？替代方案是什么？

答：可以，只要用两个相同的相干波波源分别照射光纤即可，这样也可造成光的干涉。

2. 温度改变1℃时，条纹的移动量与哪些因素有关？

答：

（1） 与光纤的温度灵敏度有关

（2） 与光纤置于温度场的长度有关

3. 实验中不可用ccd是否能有办法看到干涉条纹？替代方案是什么？

答：可以。可以用透镜将干涉条纹成像在光电探测器上进行测量。

实验小结：

1. 光纤的功能层非常脆弱，光纤剥离过程中要使力均匀，不可用力过猛，否则易造成光纤的断裂，必要时可分段进行剥离。

2. 使用宝石刀进行切割时，要轻轻划一下，再将光纤弹断，直接切断会造成光纤断面不平滑，导致测出的光纤耦合系数较低。

3. 光纤传感实验时记录移动的条纹数时可自行在显示器上寻找参照点，保证记录的准确即可。

4. 光纤传感实验时不要打开机箱上盖，实验完毕后关闭所有电源，整理好各仪器。

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光纤传感测量实验报告

光纤传感测量实验报告

光纤传感测量实验报告

光纤传感测量实验报告

引言：

光纤传感测量是一种基于光纤技术的测量方法，通过光的传输和传感原理，可以实现对各种物理量的精确测量。本实验旨在探究光纤传感测量的原理和应用，并通过实际操作验证其可行性。

一、光纤传感测量原理

光纤传感测量的基本原理是利用光的特性在光纤中传输，并通过光的改变来测量物理量。光纤传感器由光源、光纤、光电探测器和信号处理器组成。当物理量作用于光纤时，会引起光纤中的光信号发生变化，进而被光电探测器接收并转化为电信号，最后通过信号处理器进行处理和分析。

二、光纤传感测量的应用领域

光纤传感测量在许多领域都有广泛的应用。其中，温度传感是光纤传感测量的主要应用之一。通过光纤的热致效应，可以实现对温度的高精度测量。此外，光纤传感测量还可以应用于压力、应变、湿度等物理量的测量，并且具有灵敏度高、抗干扰能力强等优点。

三、实验步骤及结果

1. 实验仪器准备：光源、光纤、光电探测器、信号处理器等。

2. 实验一：温度传感测量。将光纤传感器固定在温度变化的环境中，通过信号处理器获取温度变化的数据。实验结果显示，随着温度的升高，光纤中的光信号发生了明显的变化，且与温度呈线性关系。

3. 实验二：压力传感测量。将光纤传感器连接到压力变化的装置上，通过信号处理器获取压力变化的数据。实验结果显示，压力的增加会导致光信号的衰减，且与压力呈正相关关系。

4. 实验三：应变传感测量。将光纤传感器固定在受力物体上，通过信号处理器获取应变变化的数据。实验结果显示，应变的增加会引起光信号的相位变化，且与应变呈线性关系。

5. 实验四：湿度传感测量。将光纤传感器放置在湿度变化的环境中，通过信号处理器获取湿度变化的数据。实验结果显示，湿度的增加会导致光信号的衰减，且与湿度呈负相关关系。

四、实验结果分析

通过以上实验可以得出结论：光纤传感测量可以实现对温度、压力、应变和湿度等物理量的精确测量。实验结果显示，不同物理量的变化会导致光信号的不同变化，这为光纤传感测量的应用提供了可靠的基础。此外，光纤传感测量具有灵敏度高、抗干扰能力强等优点，可以满足各种复杂环境下的测量需求。

无限传感网络实验报告

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无线传感器网络

综合实验报告

小组成员：陈相艺，陈思行，丁文俊，黄世杰，林泽伟

一． 实验名称：光照强度信息采集实验

二． 实验内容

传感器节点采集光照强度信息（如果没有光传感器，则采集电压参数），采用静态路由（指定父节点），通过多跳传到基站节点，基站节点通过串口与PC连接，将采集到的光照强度、节点ID、采样时间存入数据库，用户可以按照节点、时间或逻辑条件查询该数据库。本小组实验稍作简化之后，将数据改为自动生成一个文本文档，然后记录在内。

三． 实验目的

1、 了解如何运用节点上的传感器采集数据。

2、 掌握Sense和Oscilloscope程序，实现数据采集。

3、 利用上课介绍的PC与节点之间的通信工具，把采集到的数据显示出来。

4、了解TinyOS中的永久数据存储方法。

四． 实验原理

1、基本介绍

传感(Sensing)是传感器网络应用中不可或缺的部分。它涉及到两个任务：

①配置传感器：配置会因平台的不同而不同

②读传感器数据

在TinyOS 2.0平台上，独立的sensing应用程序不再使用像ADCControl这样的配置接口。取而代之地，它们使用标准的数据获取接口：Read,

ReadStream或ReadNow，来收集传感器数据。

2、Sense应用程序

2.1. 功能：周期性地对默认传感器采样并用LEDs显示低位

2.2. Sense实现过程：

①Sense.nc用Boot启动周期性计时器

②计时器一到时间，Sense.nc就signal一个timer事件

③读数据是分相操作的

④读完用LEDs显示数据

2.3.DemoSensorC组件

①DemoSensorC为Sense提供了Read接口

②Sense.nc无法知道他所连接的传感器，甚至无法知道是否从传感器得到数据，因为它能导通到任何提供Read接口的组件

③事实上DemoSensorC在不同的平台下是不一样的。平台依赖于DemoSensorC组件来定义应用程序从哪个传感器来采样。

光纤通信实验报告

光纤通信实验报告

信息与通信工程学院

光纤通信实验报告

实验题目：脉冲展宽法测量多模光纤带宽

班 级： 2010211113

姓 名： 丁利明

学 号： 22 光纤通信实验·报告

第1页 日 期： 2013年5月31日 光纤通信实验·报告

第2页 一、实验原理

多模光纤基带响应测试方法既可用频域的方法，也可用时域的方法。时域法利用的是脉冲调制。按照对脉冲信号采集及数学处理方法的不同，又分为脉冲展宽法、快速傅立叶变换法和频谱分析法。本实验采用的是较为简单的脉冲展宽法。

脉脉脉脉脉脉脉脉脉脉脉脉脉脉脉脉脉脉脉脉脉脉脉脉脉脉脉脉脉脉脉脉脉脉脉

图1. 多模光纤脉冲展宽测试仪原理图

如图1所示为多模光纤时域法带宽测试原理框图。从光发模块输出窄脉冲信号，首先使用跳线（短光纤）连接激光器和光检测器，可以测出注入窄脉冲的宽度1；然后将待测光纤替换跳线接入，可以测出经待测光纤后的脉冲宽度2。经过理论推导可以得到求解带宽公式：

22210.441()BGHz

多模光纤脉冲展宽测试仪如图2所示。前面板接口分上下两层。上层用于850nm测试，下层为1310nm。每个波长分别由窄脉冲发生器输出极窄光脉冲经被测光纤回到测试仪内进行O/E变换后送出电信号，通过高速示波器即可显示。本实验只测试850nm波段，采用的数字示波器如图3所示。 光纤通信实验·报告

第3页

图2. 多模光纤脉冲展宽测试仪实物图

图3. 实验采用的数字示波器实物图

二、实验步骤

接跳线测试：

打开测试仪电源开关（位于背面），前面板上的电源指示灯亮；

将示波器输入端与本仪器850nm的“RF OUT”输出端用信号线接好；

用一根光纤跳线将850nm的 “OPTICAL IN”和“OPTICAL OUT”连接起来；

进行示波器操作：

光纤传感器实验报告

光纤传感器实验报告

光纤传感器实验报告

本次实验旨在探究光纤传感器的特性及其在测量过程中的应用。实验中，我们使用了一个名为“FiberSense100”的光纤传感器系统，该系统由一个光纤量子传感器和一台PC构成，旨在测量目标物体的温度、湿度和压力。

首先，我们确定了光纤传感器的工作原理，并进行了设置和校准。在设置过程中，我们首先调节了温度传感器，设置正确的温度量程，并将其与外界温度进行比较，以求出较高精度的温度值。之后，我们对湿度传感器和压力传感器也进行了类似的操作。最后，我们将一个温控器（用于控制实验室的温度）与光纤传感器相连，并进行了各种负载和温度变化的测试，以验证光纤传感器的准确性和可靠性。

接着，我们再进行了对测量数据的分析。通过对上述测试数据分析，我们发现光纤传感器能够很好地反映实验室温度变化以及随时间推移而变化的负载情况，具有良好的稳定性。在压力传感器方面，我们也发现光纤传感器测量的压力值与标准值吻合，证明了光纤传感器的高准确度。

最后，我们总结了本次实验的结果。实验表明，当使用光纤传感器时，可以快速准确地测量温度、湿度和压力，具有较高的稳定性和可靠性，因此，光纤传感器可以广泛应用于生产实践中，以更好地满足生产和检测需求。