简介：

简介：光纤传感器以光波为载体、光纤为媒介实现对被测信息的感知和传输,具有抗电磁干扰、信号传输距离远、现场无需供电等优点,在国防和民用诸多领域得到了广泛应用。提出了一种新型光纤传感技术——双频干涉型光纤传感技术,该技术结合了干涉型光纤传感器与波长调制型光纤传感器的优点,不仅分辨率高,而且易于解调和复用。围绕超短腔双频光纤激光器制作、对外界敏感特性、换能机制、传感器复用技术等方面展开研究,并特别介绍了双频干涉型光纤声波/超声波传感器及其在生物光声成像等方面的应用。

简介：温度传感器是把温度信号转换为与之有确定对应关系电信号的一种信号转换装置。现有技术的温度传感器主要有两类。一类是机械温度传感器，其工作原理是利用材料热胀玲缩的物理性质，在一定温度条件下使测温材料产生形变，自动连通或断开电路，使电器启动或者停机；另一种温度传感器利用半导体器件的热敏特性而设计。温度变化时，热敏电阻的阻值改变，导致热敏电阻所在电路的电参数改变，从而输出相应的电信号。

简介：根据洛伦兹电子理论、比尔定律以及朗伯定律,提出了溶液在一定浓度范围内与折射率线性关系的理论模型,并以光纤液体传感器为基础,引入“压差比”的概念,根据菲涅尔公式,从理论上得出溶液折射率与压差比的对应关系。通过偏振光调制法测量在不同浓度的Na2CO3溶液作用下的“压差比”,从而实时、准确地测量液体浓度。采用光电探测器对偏振光信号进行探测,经光电变换后利用信号调理电路实现信号采集,模数转换后运用单片机实现信息的处理。实验结果表明,该方法的测量精度为5‰,与传统方法相比有较大提升。

简介：折射率调制的光纤传感器可用于测量稠油热采过程中的蒸汽干度测量。当油田的油井中注入高温高压蒸汽时，从井口到井底连续地查明汽液比对节省能源和提高产出率意义重大。由于干蒸汽和水的折射率不同，汽液的比例可以从汽液两相流的折射率响应特性反映出来。研制的测量装置直接对汽液两相流的比例变化产生响应，能够应用于高温高压及狭窄工作空间的输汽环境中。在井深850m，井口蒸汽温度287℃，压力7．49MPa的油田注汽井中进行了测试。测试结果对注汽法采油的井况分析具有一定的参考作用。油田注汽井的测量数据表明，这种干度测量仪可以实现在线、连续的测量工作。

简介：对比分析了COMS图像传感器IBIS5-A-1300的两种工作模式，使用Verilog语言对图像传感器的驱动时序进行硬件的描述，并用ModelSim对卷帘模式的设计时序进行仿真。采用了Altera公司的cycloneⅡ系列器件EP2C20F48418进行配置和验证，结果证明了时序电路的正确性。该系统适用于航天领域空间图像采集任务。

简介：近年来,石墨烯（GN）由于具有非凡的物理和化学性质而受到广泛关注,这为分析化学的发展带来了新的活力。电化学器件与GN的耦合提供了一个很好的平台,来实现对许多生物材料的诊断和检测。我们小组首次报道,利用石墨烯电极电化学自发检测存在于ssDNA和dsDNA的所有4个DNA碱基,该检测是在生理pH条件下,并且不需要预水解步骤。我们研究证明了利用独特的GO/适配体相互作用和特异性核酸适体目标识别,GO/适配子系统可以程序化地完成较复杂的ORandINHIBIT逻辑门。在不同输入相同波长的不同荧光强度下,进行多靶点调节荧光强度和ORandINHIBIT逻辑门,从而组合成组合逻辑门。组合逻辑门可利用荧光成像进行高通量诊断。在组合逻辑门的输出的基础上,我们可以找出ATP和凝血酶是否存在。这个概念的证明可以为多重分析和纳米生物医学器件对多个输入的化学物质响应提供一种新方法。

简介：设计了一种应用块状磁光材料与集磁环相结合的集磁式光纤电流传感器。介绍了该传感器的结构及工作原理，构建了光纤电流传感器实验系统并进行了测试。实验结果表明，该集磁式光纤电流传感器在30kV工作电压下可准确实现30kA脉冲或连续电流的测量，为电力系统中高压大电流测量提供了一种切实有效的方法。

简介：提出了一种运用于近地光无线通信的单回路信号跟踪系统,描述了其结构和控制算法,对其性能进行了模拟分析.

简介：提出一种计算机通讯系统的USB接口电路,通过其可完成两台计算机之间远距离激光无线通信任务.该接口电路具有安装方便、与主机的通信速度快、占用主机资源少等特点.文中对整个系统包括USB接口电路的设计,AN2131Q芯片固件程序的编写,USB设备驱动程序的编写以及Windows程序的编写进行了阐述.

简介：针对目前CMOS探测器的噪声研究绝大部分采取频率域的分析方法，所得的结果对于实际的探测器应用指导性不强。从时间域出发，构建了全新的探测器噪声模型，分析了在探测器的不同工作时期内噪声量大小同时间的关系。给出了探测器工作时序的优化准则，积分时间越长，系统的信噪比增加，输出信号电压值增大，等效输入端信噪比不变，系统的动态范围减小；复位时间越短，输出噪声量越小，但是图像的滞后效应也就越严重，在对弱小目标进行成像时应该尽可能地减少复位时间，增大积分时间，对于亮目标成像，应该增大复位时间，减少积分时间。

简介：为提高布里渊时域分析的传感精度,探寻一种相同条件下传感更为稳定、精确的传感光纤,通过实验得到一种布里渊频移与温度拟合线性度约为1的传感光纤。理论上分析了布里渊散射谱线宽度对温度传感测量精度的影响机制,在布里渊时域分析系统实验中分别以普通单模光纤与非零色散位移光纤(G.655)为传感光纤,测出在一定温度变化范围内标定点的布里渊散射谱线宽度和频移值。实验结果表明,非零色散位移光纤的布里渊散射谱线宽度随温度变化比较稳定,具有较高的传感精度。因此以G.655光纤为传感光纤更利于长距离监测场传感精度的提高。

简介：研究了SOFRADIR288×4红外探测器的结构与工作原理,在此基础上提出了基于外同步的288×4红外传感器的设计方案,并着重分析了其成像电路的设计,对其中的奇偶校正电路、非均匀性校正电路进行了详细的探讨和研究.

简介：针对腐蚀后的薄包层保偏光纤对外界溶液折射率敏感的特性，提出了一种基于高双折射环形镜的光纤液位检测方法。HF腐蚀后的保偏光纤构成高双折射环形镜中的传感头，液位的变化导致保偏光纤传输特性的变化从而实现传感测量。经测量，保偏光纤4个有效波谷点谐振波长在1520～1620nm光谱范围内，且随着液面高度的上升整体向长波方向移动。结果表明，传感器灵敏度高达在0．277nm／mm，液面高度与波长飘移量的线性度达99．5％以上，测量精度可达毫米级。

简介：为研究光纤法珀传感器中法珀腔结构参数对其条纹对比度的影响,基于光传输矩阵方法,建立了描述非本征型光纤法珀干涉结构中光束传播特性的理论模型。以基于化学腐蚀渐变多模折射率光纤方法制作而成的光纤法珀传感器为例,进行了数值模拟。由模拟结果可以得出,腔长为40μm、曲率半径在85～115μm范围内可以获得较高的条纹对比度。其结果表明,通过优化法珀腔的腔长和形状可以改善光纤法珀传感器反射光谱的条纹对比度。

简介：分析了全光纤电流互感器(AFOCT)光纤元件的双折射来源和影响,针对其应力加载特征,提出一种适用于系统的光纤双折射参数测量方法。测量基于研究双折射对偏振态的调制情况,在邦加球上分析传输光偏振态随不同光程的演化轨迹,可获得待测光纤椭圆双折射参数,相对误差在2.85%以内。验证实验说明基于测量结果的变比估计相对偏差1.08%。该方法准确度优于传统方法,装置结构简单易于实现。由传感光纤双折射测量结果可推导AFOCT系统的变比,也可作为温度、振动补偿实验的依据。本方法可作为设计制作AFOCT系统过程中的一个有力的参考。

简介：采用锁相放大技术研制了基于荧光猝灭原理的光纤溶解氧传感器,并组装了其测试系统。该系统采用高亮度蓝色LED作为光源,光电倍增管作为探测器,光栅光谱仪作为分光仪器,并使用SR830锁相放大器来检测荧光与激发光之间的相移。测定了相移差与调制信号频率、占空比之间的关系。实验结果表明,频率为60kHz、占空比为10%的矩形调制信号能使传感器的检测精度达到最大,对光纤溶解氧传感器的进一步研究具有参考意义。

简介：曲率波前传感器广泛应用于天文自适应光学、光学度量等领域。在这些领域使用时都假设入射波前光强均匀，但这种假设与曲率传感技术的基本原理不一致。定性分析了曲率波前传感技术理论的不自洽，利用衍射理论和几何光学近似的方法，推导了光强不均匀情况下曲率渡前传感器信号的解析式，分析了信号误差。结果表明，光强不均匀情况下曲率波前传感器的信号引入了光强对数的梯度和波前梯度的点乘项。在大多数应用中，点乘项可以忽略，因此，光强均匀的假设是合理的。但应用于光强量级发生变化的激光高斯光束时，会有一定的误差。

简介：跨季节储热系统是太阳能集热技术和地源热泵技术相结合的一种综合利用新能源的采暖技术。为了测量地源热泵周围的土壤温度分布，为跨季节储热系统的设计和运行提供技术参数，对光纤光栅传感测温技术进行了研究。基于光纤光栅原理，采用可调谐光纤光栅滤波器对光纤光栅波长进行解调，检测光纤光栅波长微小的变化情况，从而计算出温度。光源发出的连续带宽光波长范围是1526~1562nm，系统有10个采样通道，每个通道12个测点，每个点相隔10m，采集速率同步25Hz。并设计了基于ARM的数据采集远传模块，实现光纤数据的远程传输和监测。经过对北京某监测点的近3个月的持续采样，实验结果显示，该测量系统精度能达到0．5℃，可以实时地、持续地测量地下土壤温度的分布，满足系统对监测温度的要求。

简介：密度是过热水蒸气的一个重要参数，其测量方法多种多样。针对其传统的测量方法精确度偏低、稳定性较差的问题，提出一种基于光纤光栅传感器测量过热水蒸气密度的方法。在分析光纤光栅传感器测量原理与过热水蒸气参数测量对传感器需求的基础上，对光纤光栅传感器、信号解调仪进行选型，并进行测量系统设计。通过比较多种过热水蒸气密度计算方法，选择IFC密度模型计算过热水蒸气密度。误差分析结果表明：当只考虑压力或温度影响时，光纤光栅传感系统测量误差可以分别仅为传统方法测量误差的1／6或1／3。该方法对于高精度过热水蒸气密度测量以及其他过热蒸汽密度测量具有一定的理论指导作用和推广意义。