光子晶體光纖壓力傳感器輸出信號監(jiān)測技術(shù)

光子晶體光纖以其靈活的結(jié)構(gòu)設(shè)計和高非線性、平坦色散、高雙折射等獨特光學(xué)特性吸引了越來越多的關(guān)注。簡單介紹了光子晶體光纖的分類,導(dǎo)光機理,詳細討論了其相關(guān)光學(xué)特性,最后介紹了光子晶體光纖的研究進展。

文章針對壓力測試機的壓力傳感器在無壓力時電橋的平衡問題及v/f轉(zhuǎn)換的頻率穩(wěn)定問題進行探索,探討了電橋數(shù)字電位器的調(diào)零及vfc32外圍元件參數(shù)的計算方法。

光子晶體光纖獨特的結(jié)構(gòu)和導(dǎo)模機制使它具有其他普通光纖無法比擬應(yīng)用前景。本文對晶體光纖的定義、分類、特性和目前的研究情況做了詳細的分析。

為避免布拉格光纖光柵溫度與應(yīng)力測量時的交叉敏感問題,文中提出一種基于微機電加工工藝的沙漏型fbg結(jié)構(gòu),通過各向同性腐蝕改變包層厚度,使其再受壓力時光柵間距連續(xù)非均勻變化,導(dǎo)致反射帶寬展寬,而溫度只使中心波長漂移使帶寬展寬很小,通過檢測輸出光強的大小間接測量壓力大小,有效避免溫度與應(yīng)力的交叉敏感問題。

介紹了光纖陀螺在實際應(yīng)用過程中的環(huán)境適應(yīng)性問題,并從光子晶體光纖的結(jié)構(gòu)特點出發(fā),總結(jié)了光子晶體光纖的獨特應(yīng)用優(yōu)勢,指出將光子晶體光纖應(yīng)用于光纖陀螺中可很好地解決溫度、磁和輻射敏感等問題。通過實驗研究,驗證了實心保偏光子晶體光纖的損耗、模式特性,以及溫度、磁場和核輻射對此種光纖的影響。同時,研究開發(fā)了它與傳統(tǒng)保偏光纖的熔接對軸技術(shù),熔接點損耗和偏振串音達到0.7db和-25db。在此基礎(chǔ)上,研制出光子晶體光纖陀螺樣機,陀螺零漂達到0.09(°)/h。研究和對比表明:在光纖陀螺中用光子晶體光纖代替?zhèn)鹘y(tǒng)的光纖,在減小溫度、輻射、磁場的影響和進一步提高光纖陀螺性能方面具備很大的潛力。

文章設(shè)計了一種雙芯光子晶體光纖溫度傳感器,利用纖芯間高折射率柱的諧振效應(yīng)實現(xiàn)對溫度的精確傳感。在纖芯間空氣孔中注入液晶材料,利用液晶材料折射率的溫度變化特性,使溫度變化對雙芯間的耦合特性產(chǎn)生影響,從而實現(xiàn)對溫度的精確傳感。仿真結(jié)果表明,通過測量雙芯透射光功率就可以實現(xiàn)對溫度的測量,其靈敏度可以達到2.5mw/k。

雙芯光子晶體光纖溫度傳感器 (2)

雙芯光子晶體光纖溫度傳感器

利用多項式擬合的規(guī)范化方法來融合溫度信息,實現(xiàn)了壓力傳感器的非線性修正和溫漂補償,得到了壓力解析表達式;同時利用單片機進行采集和處理信息,實現(xiàn)了壓力傳感器的智能化。

光子晶體光纖模擬.

基于有限元法分析了光子晶體光纖模場半徑,為了提高計算速度,提出了一種工作波長為1.55μm時,光子晶體光纖模場半徑的快速估算方法,進而實現(xiàn)光子晶體光纖熔接損耗的快速估算。分析表明,本文提出的方法能夠準確快速的實現(xiàn)光子晶體光纖熔接損耗的估算。

介紹該課題組近兩年在光子晶體光纖超連續(xù)譜方面的主要研究成果,包括基于連續(xù)波泵浦研制全光纖化超連續(xù)譜源,利用級聯(lián)一段高非線性正常色散光纖,通過光纖的受激拉曼散射效應(yīng)實現(xiàn)超連續(xù)譜的平坦化;基于皮秒鎖模光纖激光器實現(xiàn)全光纖化5w輸出超連續(xù)譜源;拉制一段145m的錐形光子晶體光纖,利用自制的納秒光纖激光器與錐形光子晶體光纖熔接,制備輸出功率2.2w的寬帶超連續(xù)譜源;利用自制的網(wǎng)狀光子晶體光纖和全固態(tài)光子帶隙光纖,分別研究亞微米薄壁上偏振相關(guān)的超連續(xù)譜產(chǎn)生,以及基于四波混頻效應(yīng)產(chǎn)生的超連續(xù)譜.

為了抑制通信系統(tǒng)中脈沖的展寬,根據(jù)色散補償理論,提出了一種由單一石英材料制成的雙層芯光子晶體光纖(dccpcf).該光纖的色散值在1.55μm處可達到-6000ps/(nm·km).理論分析表明,在傳輸過程中內(nèi)芯基模和外芯缺陷模以相位匹配波長為臨界狀態(tài),在內(nèi)芯與外芯之間相互交替?zhèn)鬏?并在匹配波長處因模式發(fā)生強烈耦合而引起折射率產(chǎn)生大幅度波動.通過對結(jié)構(gòu)參數(shù)d1、d2變化的情況下色散曲線的擾動情況進行分析,可為實際制備工作提供一定的理論指導(dǎo).

壓力傳感器 (4)

壓力傳感器 (3)

壓力傳感器是工業(yè)實踐中最為常用的一種傳感器，其廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境，涉及水 利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機 床、管道等眾多行業(yè)，下面就簡單介紹一些常用傳感器原理及其應(yīng)用 1、應(yīng)變片壓力傳感器原理與應(yīng)用 力學(xué)傳感器的種類繁多，如電阻應(yīng)變片壓力傳感器、半導(dǎo)體應(yīng)變片壓力傳感器、壓阻式壓力 傳感器、電感式壓力傳感器、電容式壓力傳感器、諧振式壓力傳感器及電容式加速度傳感器 等。但應(yīng)用最為廣泛的是壓阻式壓力傳感器，它具有極低的價格和較高的精度以及較好的線 性特性。下面我們主要介紹這類傳感器。 在了解壓阻式力傳感器時，我們首先認識一下電阻應(yīng)變片這種元件。電阻應(yīng)變片是一種將被 測件上的應(yīng)變變化轉(zhuǎn)換成為一種電信號的敏感器件。它是壓阻式應(yīng)變傳感器的主要組成部分 之一。電阻應(yīng)變片應(yīng)用最多的是金屬電阻應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片兩種。金屬電

1 傳感器與檢測技術(shù) 電阻應(yīng)變式壓力傳感器的設(shè)計 學(xué)院：信息技術(shù)學(xué)院 指導(dǎo)老師：蔡杰 班級：b1106 姓名：張佳林 學(xué)號：0915110629 2 目錄 一、設(shè)計任務(wù)分析................錯誤！未定義書簽。 二、方案設(shè)計.....................................3 2.1原理簡述.....................錯誤！未定義書簽。 2.2應(yīng)變片檢測原理................................3 2.3彈性元件的選擇及設(shè)計..........................4 2.4應(yīng)變片的選擇及設(shè)計............................5 三、單元電路的設(shè)計...............................

壓力傳感器 (2)

3、壓力傳感器 控制系統(tǒng)中典型的壓力傳感器包括機油壓力傳感器、進氣壓力傳感器、燃 油壓力傳感器、大氣壓力傳感器，以及某些情況下oem安裝的壓力傳感器。天然 發(fā)動機通常還安裝有多個壓力傳感器?？得魉拱l(fā)動機上使用的壓力傳感器有2 種：一種是電容式壓力傳感器；另外一種是壓電晶體式傳感器。2種傳感器均為 3線式，2根電源線向傳感器提供5v的工作電壓，1根信號線向ｅcu提供壓力信 號電壓。燃油壓力傳感器接線圖和裝配圖如圖４所示。 電容式壓力傳感器 通過內(nèi)部的一個電容來感應(yīng)壓力的變化，當壓力變化時，壓力差使電容的 ２個極板之間的距離發(fā)生變化，從而輸出一個信號電壓。 壓電晶體式傳感器 通過內(nèi)部一個壓電晶體來感應(yīng)壓力的變化，當壓力變化時，作用在壓電晶 體上的壓差使電晶體輸出一個信號電壓。 根據(jù)壓力傳感器測量壓力時參考壓力的不同，壓力傳感器又可以分為相對 壓力傳感器和絕對壓力傳感器

壓力傳感器 一、壓力傳感器的介紹 壓力傳感器是指將接收到的氣體、液體等壓力信號轉(zhuǎn)變成標準的電流信號 （4~20madc），以供給指示報警儀、記錄儀、調(diào)節(jié)器等二次儀表進行測量、指示 和過程調(diào)節(jié)的元器件。它主要是由測壓元件傳感器、測量電路和過程連接件等組成 的（進氣壓力傳感器）。 壓力傳感器(pressuretransducer)是能感受壓力信號，并能按照一定的規(guī)律將 壓力信號轉(zhuǎn)換成可用的輸出的電信號的器件或裝置。 壓力傳感器通常由壓力敏感元件和信號處理單元組成。按不同的測試壓力類型， 壓力傳感器可分為表壓傳感器、差壓傳感器和絕壓傳感器。 二、壓力傳感器的分類 壓力傳感器是使用最為廣泛的一種傳感器。傳統(tǒng)的壓力傳感器以機械結(jié)構(gòu)型的 器件為主，以彈性元件的形變指示壓力，但這種結(jié)構(gòu)尺寸大、質(zhì)量重，不能提供電 學(xué)輸出。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，半導(dǎo)體壓力傳感器也應(yīng)運而生。

壓力傳感器／壓力開關(guān)／胎壓計 pressuresensor／pressureswitch／tirepressure gauge mems壓力傳感器 產(chǎn)品特點/優(yōu)勢(featuresandadvantages) 采用高性能專用電路（asic），噪聲低，瞬態(tài)響應(yīng) 好（20khz，50微秒上升／下降時間）， highperformancesensorasic，lownoiseand excellentfrequencyresponse（20khz，50usraise andfalltime） 高可靠的差分poly-fuse技術(shù)，工作溫度-40°c-150°c， 滿足汽車工業(yè)的要求 highlyreliabledifferentialpoly-fuseotp,workingtemperature-40°c

先簡單介紹光子晶體光纖相對于普通光纖的特點,然后重點闡述光子晶體光纖在量子信息上應(yīng)用的優(yōu)勢。與其它方法,如基于非線性晶體自發(fā)參量下轉(zhuǎn)換方法相比,利用光子晶體光纖能更有效地產(chǎn)生糾纏光子,并能與現(xiàn)有光纖傳輸系統(tǒng)良好兼容,從而表現(xiàn)出其在量子信息領(lǐng)域內(nèi)的優(yōu)越性及巨大的應(yīng)用潛力。最后簡要展望了光子晶體光纖在量子信息領(lǐng)域內(nèi)的前景。