杨传庆
- 作品数：7 被引量：28H指数：3
- 供职机构：燕山大学信息科学与工程学院河北省特种光纤与光纤传感重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金河北省自然科学基金河北省应用基础研究计划更多>>
- 相关领域：电子电信自动化与计算机技术一般工业技术机械工程更多>>
- 基于单模光纤与多模光纤错位熔接的曲率传感器实验研究
- 提出了一种单模光纤(Single mode fiber,SMF)与多模光纤(Multimode fiber,MMF)错位熔接型曲率传感器.在传感器的制备过程中,将长度分别为1.5cm 和2cm 的SMF、MMF无错位熔接...
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- 基于模间干涉的折射率/曲率不敏感型PbS光纤温度传感器被引量：1
- 2016年
- 提出了一种基于硫化铅(PbS)光纤的折射率/曲率不敏感的光纤温度传感器。该传感器制作简单,只需将一段PbS光纤无错位熔接在两段单模光纤之间即可。由于PbS光纤纤芯特殊的折射率分布,当光线由输入单模光纤进入PbS光纤时,它会在PbS光纤纤芯中激发出不同的模式,不同模式在进入输出单模光纤时将会发生干涉。当外界环境温度变化时,PbS光纤中不同模式间的光程差将会发生变化,从而引起传感器传输光谱的变化,因此可以通过检测传输光谱的变化实现对外界温度的测量。通过实验发现,PbS光纤长度为4mm时,即可得到完整的周期性干涉谱。对该传感器进行温度、折射率与曲率传感实验,可得温度灵敏度为55.45pm/℃,折射率灵敏度为2.08nm/RIU(其中RIU为单位折射率),曲率灵敏度为-0.29nm/m^(-1),说明该传感器对折射率和曲率不敏感,避免了温度测量时,折射率与曲率对其的影响。该传感器具有很小的结构尺寸,能够很好地应用在生物化学、工业生产等的温度测量场合。
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- 关键词：折射率曲率
- 锥形三包层石英特种光纤温度与折射率传感特性研究
- 作为一种新型的传感器，光纤传感器具有对外界环境变化敏感、响应速度快、抗电磁干扰能力强、体积小、制备简单等特点，并可以进行分布式测量和遥感测量。因此广泛应用于电力系统、医疗诊断、环境监测、航空航天等领域。而锥形光纤因其结构...
- 杨传庆
- 关键词：特种光纤温度测量折射率传感特性
- 温度不敏感的错位熔接-粗锥型光子晶体光纤曲率传感器被引量：15
- 2016年
- 提出了一种可以用于曲率矢量测量的温度不敏感的错位熔接-粗锥型光子晶体光纤（PCF）曲率传感器,它由两段普通单模光纤（SMF）之间熔接一段PCF组成,呈SMF-PCF-SMF结构。其中PCF的一端与SMF错位熔接导致传感器圆柱轴不对称,使得传输光谱在两个对称弯曲方向上出现明显的红移和蓝移现象;另一端与SMF通过过度熔接形成粗锥,最终形成马赫-曾德尔干涉仪。实验研究了传感器的曲率和温度特性,结果表明,在0.12-1.06m^-1的曲率范围内,凹向弯曲时的光谱发生红移,其灵敏度为11.22nm/m^-1,凸向弯曲时的光谱发生蓝移,其灵敏度为-13.62nm/m^-1,且凹向弯曲时和凸向弯曲时均具有较好的线性度;在20-80℃的温度范围内,此传感器的温度灵敏度仅为1.63pm/℃,具有对温度不敏感的特性。该传感器与传统光纤传感器相比,能够避免温度与曲率同时测量时的交叉敏感问题,具有易于制备、结构简单、灵敏度高等优势,可用于工业生产、建筑监测、航天航空等领域。
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- 关键词：光纤光学曲率光子晶体光纤
- 锥形三包层石英特种光纤折射率与温度传感器被引量：2
- 2015年
- 提出了一种锥形三包层石英特种光纤（TTCQSF）的折射率与温度传感器。它是通过对2根单模光纤（SMF）之间熔接的三包层石英特种光纤（TCQSF）熔融拉锥得到的SMF-TTCQSF-SMF级联结构,形成了光纤马赫-曾德尔干涉仪（MZI）。由于TTCQSF纤芯模和包层模之间的光程差会随着外界环境的变化而改变,从而引起传感器干涉谱的变化,因此可以通过检测传感光谱的变化实现对外界物理量的测量。分别对该传感器进行折射率和温度传感实验,实验结果表明,当溶液折射率在1.3350~1.3466范围、温度在25.7℃~94.9℃范围内时,随着折射率和温度的增加,传感器的传输光谱分别出现红移和蓝移现象,其折射率灵敏度和温度灵敏度分别为1673.94 nm/RIU和-0.061 nm/℃,且均具有很好的线性度,其中RIU为单位折射率。该传感器制作简单、灵敏度高,在生物化学、工业生产的折射率和温度测量场合具有较好的应用前景。
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- 关键词：光纤光学马赫-曾德尔干涉仪折射率
- 基于包层模谐振的三包层石英特种光纤温度传感特性被引量：6
- 2016年
- 提出了一种基于包层模谐振的光纤温度传感器.它是通过将三包层石英特种光纤(TCQSF)两端分别与普通单模光纤(SMF)电弧熔接构成的SMF-TCQSF-SMF结构.根据耦合模理论,首先将TCQSF等效为三个同轴波导,按各波导模场的分布特点标量计算其传输模式的色散曲线,并深入研究其耦合长度与传输谱线之间的关系;其次根据光纤的热光效应及热膨胀效应,分析计算该传感器的温度灵敏度;最后选取耦合长度为一个拍长时的传感器进行温度传感实验.实验结果表明,在35—95℃的温度变化范围内,其温度灵敏度为73.74 pm/℃,与理论计算结果一致.因此,该传感器具有结构简单、制备容易、灵敏度高、包层模激发可控等优点,可用于工业生产、生物医学等温度传感领域.
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- 关键词：温度传感器耦合模理论
- 折射率不敏感的级联型单模-少模-单模光纤温度传感器被引量：6
- 2016年
- 提出了一种折射率不敏感的级联型单模-少模-单模光纤温度传感器。在制作传感器的过程中,设置熔接电流为100mA,通过将少模光纤与单模光纤进行无错位熔接,以激发稳定的传输模式,形成光纤马赫-曾德尔干涉仪。由于外界环境的改变会引起少模光纤中不同模式之间相位差的改变,从而导致干涉条纹的漂移,因此通过检测干涉条纹的漂移量就可以实现待测参数的检测。少模光纤可以传输LP01,LP11,LP21,LP02共四种模式的光。实验中对长度为81.5mm的传感器光谱进行分析可知,发生干涉的两个模式主要是LP01模和LP11模。利用该长度的级联型单模-少模-单模光纤传感器进行折射率和温度传感实验,结果表明,随着传感器温度不断的增加,其传输光谱出现了明显的蓝移现象,在27.6~93.8℃的温度变化范围内,灵敏度高达-85.9pm·℃^(-1),且具有较好的线性度;在甘油折射率为1.347 1~1.443 9变化范围内,其传输光谱没有出现明显的漂移现象,灵敏度仅为3.697 34nm·RIU-1,具有折射率不敏感特性。因此,相对于传统的包层模干涉型与多模干涉型光纤传感器,所提出的基于FMF的传感器更易于实现对传输模式的控制与分析,且具有结构简单、易于制备、灵敏度高等优点,能够避免温度与折射率同测的交叉敏感问题,可用于电力系统、生物医学、航空航天等领域的温度检测。
- 付兴虎张顺杨刘强谢海洋韩学文杨传庆付广伟毕卫红
- 关键词：少模光纤折射率级联
