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基于多模干涉和图像分接的光纤矢量弯曲传感器
摘要： 演示了一种无光栅光纤矢量弯曲传感器，该传感器采用标准单模光纤与多模光纤熔接形成多模干涉器件。多模光纤末端的环形光强分布会随光纤弯曲产生矢量变化。无需进行综合成像处理分析，只需通过熔接于多模光纤另一端的七芯光纤引出图像信号，再经商用扇出器件将七芯光纤分别引导至七根单模光纤。通过比较七个输出端接收的相对光强，即可确定弯曲半径及其方向。实验表明：当1.2厘米长的多模光纤在X方向（弯曲角度0.382°）产生10微米微小弯曲位移时，选定输出端C4与C7之间会出现4.6分贝的显著功率失衡；而在Y方向相同位移下，前述C4与C7输出端的功率比保持恒定，但另一对输出端C3与C4间的失衡显著增至7.0分贝。
关键词： 光纤传感器、弯曲传感器、多模干涉、光纤成像
更新于2025-09-23 15:22:29
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[2018年IEEE传感器会议 - 印度新德里 (2018.10.28-2018.10.31)] 2018年IEEE传感器会议 - 基于光纤布拉格光栅应变传感器的手套，用于精确测量近端指间关节弯曲时的手指弯曲角度
摘要： 在康复、仿生等领域，精确测量手指关节角度至关重要。本文提出一种基于光纤布拉格光栅（FBG）传感器的弯曲传感手套，可高精度测量手指关节角度。我们通过测量四位受试者食指、中指和无名指的近侧指间关节（PIP）角度，评估了该手套的准确性和重复性。实验显示，该手套与惯性测量单元（IMU）传感器读数具有极佳的一致性（R2=0.9985）。相较于现有多种传感器，本手套表现更优——最大误差仅1.42度，平均误差0.45度，最大标准差0.56度。未来研究将扩展至所有关节测量。
关键词： 康复、弯曲传感器、传感手套、光纤布拉格光栅
更新于2025-09-23 06:20:08
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基于光子晶体光纤中定向共振耦合的高灵敏度温度补偿光纤弯曲传感
摘要： 本文提出了一种基于磁流体（MF）浸润光子晶体光纤（PCF）的高灵敏度弯曲传感器，该传感器具有温度补偿功能。通过将特定包层气孔填充磁流体材料形成缺陷通道，为光纤传感引入了新的自由度。这种设计结构能够实现弯曲曲率与弯曲方向的同时测量，并具备温度补偿能力。该传感器在-10 m?1至10 m?1的曲率范围内，弯曲灵敏度可达-6.544 nm/m?1，且具有高度线性。所提出的二维（2D）弯曲矢量传感器不仅能提高传感精度和测量范围，还能降低测量难度并简化工艺流程。
关键词： 光子晶体光纤，定向共振耦合，弯曲传感器
更新于2025-09-24 06:42:13
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[2019年IEEE欧洲激光与电光学会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与电光学会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 用于精密传感的双芯光纤干涉仪
摘要： 多芯光纤（MCF）传感器是一个新兴的研究领域。与传统光纤相比，MCF为开发具有创新性能的传感设备提供了新方案。通常，MCF直径与标准单模光纤（SMF）相近，具有多个共享同一包层的独立纤芯。目前已有多种基于MCF的传感器被报道。例如，我们团队曾研制出由一段熔接SMF的MCF构成的单MCF干涉仪传感器[1,2]。这类传感器的关键挑战在于：使用时难以区分目标参数（被测量）与外界干扰信号。为此，我们提出创新架构——采用两个串联的相同（孪生）MCF干涉仪进行反射式检测（见图1）。该架构优势显著：双干涉仪中一个可作为参考/滤波器，另一个作为传感器[3]。其信号由两个反射光谱相乘形成，因此反射谱呈现单一窄峰，波长位置易于追踪。实验发现，其中一个干涉仪的周期性弯曲（振动）会导致反射谱产生显著偏移。
关键词： 精密传感、振动传感器、干涉仪、多芯光纤、弯曲传感器
更新于2025-09-11 14:15:04
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[2019年IEEE光子学会议(IPC) - 美国德克萨斯州圣安东尼奥(2019.9.29-2019.10.3)] 2019年IEEE光子学会议(IPC) - 基于空心微结构光纤的温度不敏感弯曲传感器
摘要： 提出并研制了一种基于空芯微结构光纤（HC-MOF）的温度不敏感弯曲传感器。该器件由一段中心对齐的HC-MOF和两侧单模光纤熔接构成。非线性弯曲响应特性通过仿真与实验得到验证。
关键词： 光纤传感器、弯曲传感器、微结构光纤
更新于2025-09-11 14:15:04