【摘 要】
：
光通信技术和传感技术的发展日新月异。光纤传感技术作为一种新型技术,在医学、航天、工程、物联网等领域产生极为重要的影响。历经几十年的研究和发展,光纤传感技术在理论研究和实际应用等方面已走向成熟,光纤传感器作为这项技术的重要组成,备受各界学者的关注。由于其具备诸多良好的性能如结构紧凑、质量轻小、可远程传输、成本低、抗电磁干扰等,在传感领域有着广阔的应用前景。本文利用细芯光纤、多模光纤和单模光纤,基于S
论文部分内容阅读
光通信技术和传感技术的发展日新月异。光纤传感技术作为一种新型技术,在医学、航天、工程、物联网等领域产生极为重要的影响。历经几十年的研究和发展,光纤传感技术在理论研究和实际应用等方面已走向成熟,光纤传感器作为这项技术的重要组成,备受各界学者的关注。由于其具备诸多良好的性能如结构紧凑、质量轻小、可远程传输、成本低、抗电磁干扰等,在传感领域有着广阔的应用前景。本文利用细芯光纤、多模光纤和单模光纤,基于S锥制作了三种模间干涉型光纤传感器,意在对比三种不同光纤所制作的传感结构的传感性能,对传感结构进行了详细分析。主要的研究工作如下:1.设计制作了一种基于细芯S锥与球形结构级联的模间干涉型光纤传感器。其中S锥作为模式激发结构,球形结构作为模式耦合结构。基于模间干涉理论进行传感实验,分析干涉光谱。实验结果表明,折射率灵敏度最高可达-70.392nm/RIU;温度灵敏度最高可达0.0802nm/℃。2.设计制作了一种基于多模S锥与球形结构级联的模间干涉型传感器。由S锥结构激发出包层模式,再由球形结构将部分包层模式重新耦合回纤芯,达到模式干涉目的。通过干涉波谷的漂移情况来分析传感结构对外界环境变化的反应,利用不同干涉波谷和波峰的不同折射率灵敏度和温度灵敏度,构造灵敏度矩阵,进而实现双参数测量。实验结果显示,折射率灵敏度最高可达-181.09nm/RIU;温度灵敏度最高可达0.0319nm/℃。3.设计制作了一种基于单模S锥与球形结构级联的模间干涉型传感器。通过熔接机放电制作出球形结构,再与单模S锥进行熔接。利用Rsoft软件对传感结构仿真,进行光路模拟,观察包层模式从激发到耦合,实现模式干涉的过程。实验结果表明,在折射率范围1.3316-1.3516之间,灵敏度最高可达-321.53nm/RIU;在温度范围65℃-95℃之间,温度灵敏度最高可达0.06821nm/℃。
其他文献
气体传感器作为一种重要的环境检测装置,广泛应用于工农业生产和日常生活的多个领域。但是气体传感器还存在许多缺陷与不足,比如较高的工作温度,缓慢的响应速度,较低的灵敏度,稳定性和耐候差等缺点。本研究通过在原有传统氧化物半导体材料中掺入铋或铁金属元素,并进行微结构、形貌、比表面积和成分调控,通过对掺杂元素比例优化,异质结构建等手段,显著改善了所制备复合功能材料的气敏性能;通过多种检测手段分析了其中的传感
随着科技化进程的加快,无人驾驶汽车、道路监控、遥感卫星等计算机视觉应用的发展对图像处理的质量提出了更高的要求。然而,东南沿海等地区由于空气湿度大、粉尘较多等原因,致使雾气频发。雾气的存在又使得图像的清晰度发生严重衰退,从而阻碍了智能信息采集设备的处理和判断。夜间场景受光线影响较大,整体比白天场景像素值更低,再加上雾气影响,使得夜间去雾工作变得更加困难。针对目前的夜间去雾的结果中存在可视化程度较低、
随着空调的普及率越来越高,空调高能耗问题也成为了一个不容忽视的问题。全空气空调系统能够保持室内恒湿、恒温、恒氧等,能够极大地提升用户的舒适度。但是,当前也存在着室外机体积较大、中高层用户安装不便以及能耗较高等问题,制约了全空气空调系统的发展。因此,对全空气空调室外机进行优化具有十分重要的意义。本文通过研究全空气空调系统中各个设备的数学模型,在MATLAB/Simulink仿真平台中,根据各个部分的
随着城市化进程的加快,城市人口和车辆数量激增,给城市路网带来了巨大压力。而随着人工智能技术的进步,自动驾驶汽车以及车路协同系统为缓解交通拥堵提供了新的解决方案。在交通路网中,交叉路口是提高通行效率的关键环节。基于自动驾驶和车路协同的交叉路口车辆调度问题既是具有挑战性的理论研究问题,又是具有广泛应用价值的工程实践问题。本文基于车路协同技术提出了一种交叉路口自动驾驶车辆智能调度的策略,并结合车辆编队技
MOFs衍生的金属氧化物材料已在气体存储,药物传递,能量转换,催化作用和化学传感等领域引起了广泛关注。以MOFs作为新模板可通过直接煅烧形成双金属或中空金属氧化物,制备方法简单高效,同时该多孔金属氧化物材料具有高孔隙率、高催化活性、良好的生物相容性和响应稳定性。本文以MOFs衍生的双金属或中空金属氧化物为载体,制备高性能的纳米杂化材料。由于纳米杂化材料的模拟酶活性,可借助电化学、紫外等分析方法实现
铸造件在完成铸造后,某些表面需不同程度地进行打磨加工。对于需进一步实施机加工的粗糙表面,如浇铸冒口残留体,为避免对机床和刀具造成损坏,需先通过粗磨的方式,大体积和高效率地磨除粗糙面。而对于需要实施探伤操作的表面,则需要磨除较薄的表面生锈层或表面缺陷层即可,有时还要求工件表面在磨除后达到一定的光洁度,这些不同的打磨要求,体现为不同的打磨程度。当采用工业机器人代替人工实施打磨时,不同的打磨程度就对应着
目前相干光骨干网络传输容量已经达到100 Gbps甚至向400 Gbps或者1 Tbps发展。受电子瓶颈的限制,主流相干接收数字信号处理（DSP）芯片多数基于500 MHz内核时钟速率设计,传统的基于串行方式的信号处理技术无法满足光传输系统中高速率、高吞吐量的需求。在相干光通信系统中相干接收芯片通过并行处理架构的方式提高系统吞吐量,与此同时也带来通信系统高功耗、高复杂度等问题。结合国内外针对低复杂
在现代信号处理系统中,由于带宽占用、能量供给、系统实现成本等实际约束问题,需要将模拟观测信号进行量化,然后再进行进一步地数据处理。信号的量化不仅使硬件设计复杂度降低、器件功耗少、占用通信带宽减小,而且量化传感器还具有成本低、物理尺寸较小、易实现高速率采样等优点。尽管具有上述优势,但信号量化会损失数据的信息、降低分辨率、使系统的估计性能降低,而且将非线性效应引入系统,这给信号参数的估计带来了诸多新挑
磷脂酶D及其水解产物磷脂酸在植物信号转导途径中具有重要作用,包括参与调控植物生长发育,如根毛的发生及生长、花粉管的萌发及伸长；介导植物对外界环境的响应,如盐胁迫、渗透胁迫、病原微生物感染等；参与多种植物激素的信号转导,如脱落酸、生长素等。目前已有研究证实PLDal是ABA诱导拟南芥气孔关闭过程中一个不可缺少的因素,PLDα1的缺失导致气孔关闭对ABA处理不敏感。但是PLDα1在植物根系响应ABA信
语音在传输的过程中,常受到噪声的干扰,影响人们对信息的正常接收。因此,语音增强在信号处理中占据着越来越重要的地位。由于噪声也具有非平稳性,一些传统方法的语音增强效果并不明显,而利用稀疏表示与字典学习对语音信号进行处理无疑是一种有效的去噪方法。基于此,本文提出了几种改进的基于稀疏表示和字典学习的语音增强方法。基于字典学习算法和基于非负矩阵分解算法是两种主要的基于稀疏表示和字典学习的语音增强算法。在字