分布式光纖傳感器用于橋梁和路面健康監(jiān)測

光纖分布式聲波傳感技術 劉德中通信學院2013010917006 內容摘要 聲波屬于物質波,其實質是質點振動、應力、壓力等在彈性介質中的多樣表現(xiàn)形式。在 聲學的研究領域中,聲波的產生機制、傳播形式以及檢測方法是會共同涉及的內容。目前的 聲波檢測技術就是利用聲波信號在彈性介質內的傳播變化實現(xiàn)對檢測目標的測探、準確識別、 定位等。 在光纖傳感領域,當前的一個研究熱點就是光纖聲波檢測,它可以用作水聽器,應用于海 洋、陸地石油、天然氣勘探輸油管道實時檢測預警系統(tǒng);也可用作光纖麥克風,用光纖光柵制 成的聲波傳感探頭基元以光纖光柵的中心波長調制來獲得傳感信息的,它具有靈敏度高、抗 干擾能力強、全光纖的特點,同時還具有能夠實現(xiàn)波分復用、檢測探頭的微型化等特點。 關鍵詞：聲波檢測光纖傳感技術分布式震動傳感布里淵散射 一、技術原理 （一）基于光纖光柵的傳感器 基于光纖

分布式光纖傳感器PPT課件

分布式光纖傳感器簡介-

分布式光纖傳感器簡介 (2)

收稿日期:2007—12—19 作者簡介:惠戰(zhàn)強(1978—)男,陜西渭南人,碩士,助教,從事信息光學、光纖通信領域教學及研究。e-mail:zqhui@opt.ac.cn 分布式光纖傳感器的原理及發(fā)展 惠戰(zhàn)強 (西安郵電學院電信系,陜西西安710061) 摘　要:從光時域反射儀(otdr)的原理入手,介紹了分布式光纖傳感器的當前進展及發(fā)展趨勢,主要 包括基于瑞麗后向散射的傳感器,基于布里淵散射的分布式光纖傳感器,基于拉曼后向散射的溫度傳感 器,以及偏振模耦合分布式光纖傳感器。對其特點及存在的問題進行了比較,并指出了未來發(fā)展方向。 關鍵詞:分布式光纖傳感器;光時域反射儀;布里淵散射;瑞利散射;偏振模耦合 中圖分類號:tp212.14　文獻標識碼:a　文章編號:1008-3871(2008)02

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基于光時域反射技術(otdr)的原理,建立了拉曼散射分布式光纖多點溫度測量系統(tǒng),提出了一種新型的解調方法,即循環(huán)解調方法,用最近已知otdr溫度曲線解調下一個待測點otdr溫度曲線。通過實驗驗證了理論分析的正確性,該系統(tǒng)能夠抑制溫漂噪聲的積累,防止瑞利背向散射光竄擾反斯托克斯背向散射光,其空間分辨力小于3m,溫度分辨力約為±3℃,時間分辨力不大于3min。

利用光纖中的布里淵散射光頻移與溫度和應變呈線性關系的原理,提出了一種基于自發(fā)布里淵散射的雙支路分布式光纖傳感系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用不同種類光纖的布里淵頻移差別,同時對兩條線路的應力和溫度進行監(jiān)測,實現(xiàn)對被測對象多方位的同時測量,縮短了探測時間,提高了工作效率。本文實現(xiàn)了兩路光纖的同時監(jiān)測,用6km的光纖作為傳感介質,獲得了4m的空間分辨率。得到的實驗結果表明,提出的系統(tǒng)能準確判斷40ns脈沖光在兩路傳感光纖沿線產生的自發(fā)布里淵背向散射光譜的中心頻率變化。

基于OTDR的分布式光纖傳感器原理及其應用

分布式光纖傳感器簡介(20201028120616)

介紹了一種先進的分布式光纖傳感器技術,即布里淵光時域反射計(botdr),在連續(xù)配筋混凝土路面(crcp)中布置了botdr分布式光纖傳感系統(tǒng),對路面板中連續(xù)鋼筋和混凝土應變進行實時監(jiān)測。研究結果表明,botdr在公路橋梁等一些土木工程結構的健康監(jiān)測中具有重要的應用前景。

分布式光纖傳感器的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

本文對目前國內外光纖光柵傳感器在橋梁結構健康監(jiān)測中的應用做了簡要概述。

討論了一種以單模光纖耦合器的熔融區(qū)為敏感單元的耦合型單模光纖傳感器。分析了該傳感器的敏感機理,依據(jù)單模光纖耦合器耦合輸出與耦合區(qū)長度和折射率的函數(shù)關系,提出該種傳感器可實現(xiàn)振動測量。搭建了基于等強度懸臂梁的振動檢測系統(tǒng),通過與壓電振動傳感器的對比測試表明該傳感器可更好地實現(xiàn)振動信號的測量,并分析了其振動響應特性。實驗證明耦合型單模光纖傳感器可以用于振動信號的測量。

報道了一臺適用于分布式光纖傳感的全光纖激光器。激光器基于主振蕩功率放大(mopa)技術,種子光源為半導體激光器,放大器為摻鉺光纖放大器。實現(xiàn)了重復頻率和脈沖寬度分別獨立可調的激光輸出,中心波長為1550nm,光譜的3db帶寬小于0.2nm,獲得的最高峰值功率為1.1kw,輸出的激光脈沖中放大自發(fā)輻射(ase)功率分數(shù)的最大值低于10%。

光纖傳感器 摘要：光纖傳感器是光纖傳感器是近幾年來出現(xiàn)的集光學、電子學為一體的新型傳感器。本 文主要介紹了光纖傳感器的結構、原理、性能、特點、種類以及其在現(xiàn)實生活中的應用。 關鍵字：傳感器傳感技術光纖傳感器光纖應用 前言 自從光纖傳感這一概念首次提出至今，20多年已經過去了。在這期間，包 括光纖和有關器件在內的光纖基本結構有了飛速發(fā)展，已從非常簡單的玻璃纖維 光波導束發(fā)展到了現(xiàn)在的種類繁多、設計精致、性能可靠、價格便宜的光纖器件。 這些發(fā)展進而又激勵了人們格光纖作為敏感介質研究的興趣，而由光纖敏感介質 組成的各種器件和子系統(tǒng)又擴展了光在傳感器中的各種概念，豐富了光纖的研究 內容。 近年來，傳感器在朝著靈敏、精確、適應性強、小巧和智能化的方向發(fā)展。 在這一過程中，光纖傳感器這個傳感器家族的新成員倍受青睞。光纖具有很多優(yōu) 異的性能，例如：抗電磁干擾和原子輻射的性能，徑細

詳細闡述光纖光柵傳感器的結構及布拉格光纖光柵傳感器的工作原理。重點介紹結構健康監(jiān)測系統(tǒng)構成、光纖光柵傳感器系統(tǒng)的信號處理、安裝等方面問題;展望光纖光柵傳感器在結構健康監(jiān)測領域中的前景。

概述了光纖傳感器的組成、原理、類型及特點。介紹了目前光纖傳感器在國內、外橋梁工程中的研究及應用情況。指出了光纖傳感器在橋梁結構健康監(jiān)測應用中的發(fā)展方向

文章介紹了光纖布拉格光柵傳感器的原理和發(fā)展，列舉分析其目前應用于路橋隧領域的研究及工程實例。文章著重闡述光纖光柵傳感器在結構健康監(jiān)測中的應用價值，并剖析光纖光柵傳感器在道路應用方面存在的問題。

分布式光纖傳感原理

　第25卷第3期　　　　　　　　　　　　　　應　用　激　光　　　　　　　　　　　　　　　vol.25,no.3 　2005年6月　　　　　　　　　　　　　　　　appliedlaser　　　　　　　　　　　　　　　june2005 f-p光纖傳感器及光纖bragg光柵傳感器 應用于光纖智能夾層的研究 3 蘆吉云　梁大開　李東升　潘曉文 (南京航空航天大學航空科技智能材料與結構重點實驗室,　南京210016) 　　提要　本文對嵌入f-p光纖傳感器和bragg光柵光纖傳感器的光纖智能夾層進行了研究,實現(xiàn)了對應變的測量。通過 對光纖智能夾層的理論分析和試驗研究,分析了應變對傳感系數(shù)的影響,研究了f-p光纖傳感器檢測的應變與所受的載荷 及bragg光柵傳感器波長變化量與應變之間的關系。

光纖光柵傳感器具有體積小、質量輕、靈敏度高、耐腐蝕、抗電磁干擾、傳輸頻帶較寬和容易進行分布式測量等諸多傳統(tǒng)傳感器所不具備的優(yōu)點,更適用于大型復雜結構的現(xiàn)場的長期健康監(jiān)測。文章研究了光纖光柵傳感器在大型鋼吊車梁健康監(jiān)測中的應用狀況,介紹了監(jiān)測系統(tǒng)的組成,傳感器的構造和布置,并進行了實驗,實驗測試結果和有限元分析結果基本上一致。