- 标题
- 摘要
- 关键词
- 实验方案
- 产品
-
基于光纤准直器的法布里-珀罗干涉仪及其增强的振动灵敏度
摘要： 提出并演示了一种基于光纤法布里-珀罗干涉仪（FPI）的简易振动传感器，该传感器内置光纤准直器。通过将四分之一节距渐变折射率光纤（GIF）与一段空芯光纤（HCF）熔接（HCF两端连接单模光纤SMF）制备该器件。带光纤准直器的FPI静态位移灵敏度为5.17×10?? μm?1，而不带准直器的器件最大静态位移灵敏度仅为1.73×10?? μm?1。此外，带准直器的FPI在100Hz时的振动灵敏度达到60.22 mV/g，显著高于无准直器FPI的11.09 mV/g（100Hz）。在40至200Hz频率范围内，带准直器的FPI振动灵敏度也几乎比无准直器器件高出近一个数量级。这种低成本FPI传感器具有高灵敏度、强鲁棒性和易于制备的特点，有望用于远程和恶劣环境中的振动监测。
关键词： 光纤振动传感器，渐变折射率光纤，法布里-珀罗干涉仪
更新于2025-11-28 14:23:57
-
基于最小均方误差算法的光纤振动传感器
摘要： 为了提高基于相干光时域反射仪（COTDR）的分布式光纤振动传感器的信噪比（SNR），采用声光调制器与半导体光放大器的高消光比级联结构。该COTDR系统运用先验时频分析与最小均方误差算法进行振幅解调与相位解调，通过噪声消除提升信噪比。实验结果表明：基于最小均方误差算法的自适应滤波器能从光纤强背景噪声中提取三阶正弦谐波信号，并将信噪比从10.4 dB提升至42.2 dB。所提出的解调算法适用于机电设备声学故障诊断中特征频率振动信号的检测。
关键词： 最小均方误差算法、光纤振动传感器、半导体光放大器、相干光时域反射仪
更新于2025-09-19 17:13:59
-
基于短保偏光子晶体光纤的偏振分集环偏振光纤振动传感器
摘要： 本文展示了一种基于偏振分集环(PDL)的偏振光纤振动传感器，该传感器以短保偏光子晶体光纤(PM-PCF)作为传感头，并研究了其频率响应与传感光纤长度的依赖关系。所研制的PM-PCF振动传感器由构成PDL的偏振分束器、作为传感头的PM-PCF以及四分之一波片和半波片等两个波片组成。同时采用激光二极管和光电探测器进行基于强度的振动测量。特别地，使用两种长度分别为约6厘米和约10厘米的PM-PCF段来探究传感头长度对传感器频率响应的影响。通过能向传感头施加单频振动的压电换能器，在1-3000赫兹范围内检测频率响应。每次测量的频率响应在各传感头长度处均呈现共振峰，测得约6厘米和约10厘米PM-PCF长度对应的截止频率分别为约1240赫兹和约794赫兹。这表明较短的传感头长度可获得更高的截止频率。此外观察到频率响应的传感头长度依赖性在1000至2400赫兹频率范围内最为显著，并在超过2400赫兹后逐渐消失。根据测量结果得出结论：在共振频率以上的高频段，短传感头能提供更高的归一化灵敏度（即更好的信噪比），更不用说基于PDL的PM-PCF振动传感器还具有安装便利和对环境扰动不敏感的优势。对于约6厘米长的PM-PCF，在2000赫兹下测得单位应变相移和最小可检测应变扰动（分别视为灵敏度和分辨率）约为0.377毫弧度/微应变和0.16纳应变/平方赫兹1/2。
关键词： 保偏光子晶体光纤，偏振分集环路，频率响应，光纤振动传感器
更新于2025-09-11 14:15:04