光纤传感实验仪的应用-哈尔滨工程大学.

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光纤传感实验(郑1)

实验1 LED 光源I —P 特性曲线测试发光二极管简称LED （Lifght Emitting Diode ），是目前比较常用的半导体光源。

它的输出光功率（P ）随驱动电流（I ）的变化而变化。

因此测量LED 光源的I —P 特性曲线具有非常重要的理论意义和工程应用意义。

一、实验原理1、LED 光源的结构及发光机理LED 光源是一种固态P —N 结器件，属冷光源，其发光机理是电致发光。

在电场作用下，半导体材料发光是基于电子能级跃迁的原理。

当发光二极管的P —N 结上加有正向电压时，外加电场削弱内建电场，使空间电荷区变窄，裁流子扩散运动加强。

由能带理论可知，当导带中的电子与价带中的空穴复合时，电子由高能级向低能级跃迁，同时电子将多余的能量以光子的形式释放出来，产生电致发光现象。

光子能量大小取决于半导体材料的禁带宽度E g (E g ＝E 1－E 0)，能量越大，发出光波的波长就越短，即gE hc =λ （1-1）其中c 为光速，h 为普朗克常数。

另外，LED 光源发出的光谱有一定的宽度。

这是因为：第一、两个能带都有一定宽度，所以跃迁的起点、终点都有一定范围，导致了光谱具有一定宽度；第二、实际上半导体内的复合是复杂的，除了本征复合（电子直接从导带跃迁到价带，与电子复合，同时发射出光子）之外，还存在导带与杂质能级、价带与杂质能级及杂质能级之间的跃迁。

本实验仪采用的LED 光源中心波长为0.89μm 。

2、PIN 型光电二极管的结构和工作原理光电二极管通常是在反向偏压下工作的光效应探测器。

光电二极管的基本结构是PN 结。

外加反偏电压方向与PN 结内电场方向一致，当PN 结及其附近被光照射时就产生光生载流子，光生载流子在热垒区电场作用下漂移过结，参与导电。

当入射光强变化时，光生载流子浓度及通过外电路的光电流也随之变化，这种变化特性在入射光强很大的范围内保持线性关系，从而保证了光功率在很大范围内与电压有如下线性关系p ＝kU （1-2）其中P 为光功率，U 为PN 结端电压，k 为比例系数。

面向内燃机腔室压力监测的光纤F-P传感系统

1 研究内容 1.1 双 F-P 腔光纤压力传感器 1.1.1 原理分析传感器结构如图 1 所示。利用厚度为 h1 的双抛硅的两个反射面构成 FP1 结构，作为温度敏感单元；利用石英膜片作为压力敏感单元。利用硅的外表面与石英膜片的内表面构成腔长为 h2 的 FP2 结构。利用石英包层固定单模光纤后，将其贴合在硅材料上。石英膜片和硅片都被固定高硅玻璃上，形成完整的压力传感结构。
参考文ห้องสมุดไป่ตู้院 [1]S. Pevec and D. Donlagic, “Miniature all -fifiber Fabry -Perot
sensor for simultaneous measurement of pressure and temperature,”Appl. Opt., vol. 51, no. 19, pp. 4536 – 4541, Jul.
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内燃机与配件
面向内燃机腔室压力监测的光纤 F-P 传感系统
黄乐然曰李政阳
（哈尔滨工程大学信息与通信工程学院，哈尔滨 150001）
摘要院本项目旨在实现内燃机腔室压力的精确监测，构建通过温度补偿，精确测量压力的光纤传感系统。利用串联 Fabry-P佴rot
（F-P）腔结构光纤传感器，在测量压力信号的同时监测腔室内的温度。利用光谱仪采集双 F-P 腔的干涉光谱后，使用结合 Buneman 频
FP1，FP2 与总长腔分别对应式（1）的第二、三和四项。因此，通过合理设置可实现解调的初始腔长，即可实现两腔腔长的监测，进而完成压力与温度信号的测量。
1.2 结合 Buneman 频率估计的 FFT 相位解调法 1.2.1 FFT 解调法 FFT 相位解调法将干涉谱信号变换到频域进行分析，是针对双光束干涉的一种解调方法。以单 F-P 腔为例，其干涉谱可简化为双光束干涉：

光纤传感应用综合实验讲义

光纤传感应用综合实验GCFS-B实验讲义武汉光驰科技有限公司Wuhan Guangchi Technology Co.,LTD0 / 50目录光纤端场传感实验的理论基础 (4)实验一、LD光源的P-I,V-I特性曲线 (12)实验二、透射式横(纵)向光纤位移传感（光纤数值孔径测量）15实验三、反射式光纤位移传感（光纤液位测量） (22)实验四、微弯式光纤位移/压力传感 (28)实验五、光纤端场角度传感 (33)实验六、光纤温度压力传感（传光型） (37)实验七、光纤火灾预警系统实验 (40)实验八、光纤照明实验系统设计 (45)1 / 50前言光纤是20世纪70年代的重要发明之一，它与激光器、半导体探测器一起构成了新的光学技术，创造了光电子学的新天地。

光纤的出现产生了光纤通信技术，而光纤传感技术是伴随着光通信技术的发展而逐步形成的.在光通信系统中,光纤被用作远距离传输光波信号的媒质,显然,在这类应用中,光纤传输的光信号受外界干扰越小越好.但是,在实际的光传输过程中,光纤易受外界环境因素影响,如温度,压力,电磁场等外界条件的变化将引起光纤光波参数如光强,相位,频率,偏振,波长等的变化.因而,人们发现如果能测出光波参数的变化,就可以知道导致光波参数变化的各种物理量的大小,于是产生了光纤传感技术.光纤传感器始于1977年，与传统的各类传感器相比有一系列的优点,如灵敏度高,抗电磁干扰,耐腐蚀,电绝缘性好,防爆,光路有挠曲性,便于与计算机联接,结构简单,体积小,重量轻,耗电少等.光纤传感器按传感原理可分为功能型和非功能型.功能型光纤传感器是利用光纤本身的特性把光纤作为敏感元件,所以也称为传感型光纤传感器,或全光纤传感器.非功能型光纤传感器是利用其它敏感元件感受被测量的变化,光纤仅作为传输介质,传输来自远外或难以接近场所的光信号,所以也称为传光型传感器,或混合型传感器.光纤传感器按被调制的光波参数不同又可分为强度调制光纤2 / 50传感器,相位调制光纤传感器,频率调制光纤传感器,偏振调制光纤传感器和波长(颜色)调制光纤传感器.光纤传感器按被测对象的不同,又可分为光纤温度传感器,光纤位移传感器,光纤浓度传感器,光纤电流传感器,光纤流速传感器,光纤液位传感器等.光纤传感器可以探测的物理量很多,已实现的光纤传感器物理量测量达70余种.然而,无论是探测哪种物理量,其工作原理无非都是用被测量的变化调制传输光光波的某一参数,使其随之变化,然后对已调制的光信号进行检测,从而得到被测量.因此,光调制技术是光纤传感器的核心技术.鉴于以上专业背景,我们开发并研制出了光纤传感实验系统.本实验系统的开放性,分立式可以增强学生对光纤传感的感性认识,提高学生的基本技能.在实验教学过程中,从实验原理,实验内容到实验仪器,实验方法等都很适合工科物理实验的教学要求,将应用技术和基础实验很好的结合起来.本手册仅供使用光纤传感实验系统从事物理实验以及光纤传感应用的教师,学生和技术人员参考.限于作者水平,手册中谬误难免,恳请读者不吝批评指正.衷心希望在我们的共同努力下,能够推进光纤传感这一先进技术的学习和普及.3 / 50光纤端场传感实验的理论基础光纤传感器一般可分为两大类，即功能型传感器（Function fiber optic sensor）和非功能型光纤传感器（Non-function fiber optic sensor）。

光纤Sagnac传感器对材料频率特性的实验研究

传统的声发射检测系统多采用压电陶瓷
激光器发出的光经过一个３ｄＢ的耦合器分成两束光，一束形成顺时针方向光束；外一束另
光，形成逆时针方向光束。两束光在Ｓｇａ光纤ａｎｃ
（ｚ）ＰＴ作为敏感元件，但其性能受到压电陶瓷固
有谐振频率的制约。光纤传感器用于声发射信号检ｉ它同时具有光纤及光学测量的优点。光纤赐，
环内传输一圈再经过耦合器进入光电探测器。光
电探测器探测到的这两束光干涉后的光强为
１
传感器突出的优点是光信号不仅能直接感知，还
具有灵敏度高、可靠性好、体积小、重量轻、抗电磁干扰、抗腐蚀、防爆、频带宽、损耗低等特点［］３。－６文章中提出了一个以光纤Ｓｇａ传感器为ａｎｃ
光纤Ｓｇａａｎｃ传感器对材料频率特性的实验研究
邓虎吴纪元徐贵鹏徐莎莎，，，
（＿１哈尔滨工程大学，黑龙江哈尔滨１００；．５０１２东北师范大学，吉林长春１０２）３０４
摘
要：同的材料由于物理性质不同，断裂时会产生不尽相同的声发射信号。光纤声发射传不在
ｌｐＩｔｆｏｅｒＪ．ｅｓｒａｄＡｔａｒＡ，ｏｅｅｍｔ［］Ｓｎｏｓｎｃｔｓｏｎｒｒｅｕｏ
第２４卷
第４期
大
学
物
理
实
验
ＶｏＩ２．．４Ｎｏ４
Ａｕ．０１ｇ２１

光纤位移传感器实验报告

光纤位移传感器实验报告
实验报告
光纤位移传感器实验报告
一、实验目的
本次实验旨在掌握光纤位移传感器的原理和应用，通过实验了解其测量精度和稳定性。

二、实验原理
光纤位移传感器是一种基于菲涅尔衍射原理的传感器。

其基本原理是将激光光源照射到一根光纤上，光纤的端面形成一定的折射角，使得光束沿着光纤内部进行传输，当光纤存在位移时，光束经过光纤端面的折射角发生变化，从而产生了光程差。

通过检测光程差的变化，可以测量出位移的大小。

三、实验步骤
1.按照实验要求搭建实验装置，其中包括激光光源、光路系统、待测物体、光功率检测器等。

2.调节激光光源的位置和光路系统的组成，使得激光能够正常
发出。

3.将光纤位移传感器连接到待测物体上，确保其位置不变。

4.调整光纤位移传感器上的折射角，使得检测光束经过光纤后
能够与基准光束相互衍射。

5.通过光功率检测器检测检测光束的功率变化，计算出待测物
体的位移。

四、实验结果与分析
经过实验发现，光纤位移传感器在测量位移时具有较高的精度
和稳定性。

我们通过调整折射角和光纤的长度，可以进一步提高
其测量精度和稳定性。

在实验中我们还发现，光纤位移传感器对外界环境的干扰较小，可以在恶劣的环境下正常工作。

五、实验结论
通过本次实验，我们成功地掌握了光纤位移传感器的原理和应用，实验结果表明，光纤位移传感器具有较高的测量精度和稳定性，在工业生产和科学研究中具有广泛的应用前景。

光纤传感技术在军事领域的应用研究

光纤传感技术在军事领域的应用研究光纤传感技术是一种重要的传感技术，它利用光纤的特殊性质进行信号传输和检测。

近年来，随着光纤传感技术的不断发展，其在军事领域的应用也逐渐引起人们的重视。

本文将对光纤传感技术在军事领域的应用进行研究，包括其在军事测量、监测、通信和侦察领域的应用。

首先，光纤传感技术在军事测量领域的应用非常广泛。

由于光纤传感器的高灵敏度和高精度特点，可以用于测量各种军事装备的运动、形态和环境参数。

例如，光纤传感技术可以实现对战车、飞机等装备的应力、压力、温度和振动等参数的实时监测，为装备的性能评估和故障诊断提供数据支持。

此外，光纤传感技术还可以用于航空航天器的姿态测量，通过监测光纤的弯曲程度来获取航天器的姿态角度，从而提高航天器的导航控制能力。

其次，光纤传感技术在军事监测领域的应用也非常重要。

军事基地、军事装备和边境地区的安全监测是军事领域的重要任务。

光纤传感技术可以通过在地表或建筑物内铺设光纤传感网络，实现对军事设施周围环境的全方位、实时监测。

通过光纤传感器感知温度、湿度、气体浓度和振动等环境参数的变化，可以及时发现和报警异常情况，帮助保障军事设施的安全。

此外，光纤传感技术还可以用于监测管道的泄漏和破坏情况，提高军事设施的安全性。

光纤传感技术在军事通信领域的应用也备受关注。

在军事作战中，快速、可靠的通信对于战场指挥的高效和作战能力的提升至关重要。

而光纤传感技术作为一种高速、宽带、抗干扰的通信方式，被广泛应用于军事通信系统中。

光纤传感技术可以实现军事通信系统的高速传输、保密传输和远距离传输，提供高质量的语音、视频和数据通信。

此外，光纤传感技术还可以通过光纤传感器实现对军事通信线路的状态监测，及时发现通信故障和攻击行为，提高军事通信的可靠性和安全性。

最后，光纤传感技术在军事侦察领域也具有重要意义。

在战场情报收集和侦察中，高效、隐蔽的侦察手段可以有效提升军事作战能力。

光纤传感技术可以通过光纤传感网络实现对潜在目标区域周围环境的实时监测和侦察。

光纤传感实验报告（最终5篇）

光纤传感实验报告（最终5篇）第一篇：光纤传感实验报告光纤传感实验报告１、基础理论 1 1、1 1 光纤光栅温度传感器原理1、１、1 光纤光栅温度传感原理光纤光栅得反射或者透射峰得波长与光栅得折射率调制周期以及纤芯折射率有关,而外界温度得变化会影响光纤光栅得折射率调制周期与纤芯折射率，从而引起光纤光栅得反射或透射峰波长得变化,这就是光纤光栅温度传感器得基本工作原理.光纤 Bragg 光栅传感就是通过对在光纤内部写入得光栅反射或透射 Br ａｇg 波长光谱得检测，实现被测结构得应变与温度得绝对测量。

由耦合模理论可知，光纤光栅得 Bragｇ中心波长为式中Λ为光栅得周期;nｅff 为纤芯得有效折射率。

外界温度对 Bｒａgg 波长得影响就是由热膨胀效应与热光效应引起得。

由公式(1）可知,Bｒagg 波长就是随与而改变得。

当光栅所处得外界环境发生变化时,可能导致光纤光栅本身得温度发生变化。

由于光纤材料得热光效应，光栅得折射率会发生变化;由于热胀冷缩效应，光栅得周期也会发生变化，从而引起与得变化，最终导致 Brａｇg 光栅波长得漂移。

只考虑温度对 Bragｇ波长得影响，在忽略波导效应得条件下,光纤光栅得温度灵敏度为式中Ｆ为折射率温度系数;α 为光纤得线性热膨胀系数；p１1 与p12 为光弹常数。

由式（2)可知光纤光栅受到应变作用或当周围温度改变时，会使 n eｆf 与发生变化,从而引起Ｂｒａgg 波长得移动。

通过测量Ｂrａｇg 波长得移动量,即可实现对外部温度或应变量得测量。

1、1、2 光纤光栅温度传感器得封装为满足实际应用得要求,在设计光纤光栅温度传感器得封装方法时，要考虑以下因素:(1)封装后得传感器要具备良好得重复性与线性度;(2）必须给光纤光栅提供足够得保护,确保封装结构要有足够得强度;(3）封装结构必须具备良好得稳定性,以满足长期使用得要求。

为了能够有效起到增敏作用一般采用合金、钢、铜、铝等热膨胀系数大得材料对光纤光栅进行封装。

光纤传感实验报告

光纤传感实验光纤特性的研究和应用是20世纪70年代末发展起来的一个新的领域。

光纤传感器件具有体积小、重量轻、抗电磁干扰强、防腐性好、灵敏度高等优点；用于测量压力、应变、微小折射率变化、微振动、微位移等诸多领域。

特别是光纤通信已经成为现代通信网的主要支柱。

光纤通信的发展极为迅速，新的理论和技术不断产生和发展。

因此，在大学物理实验课程中开设“光纤特性研究实验”已经成为培养现代高科技人才的必然趋势。

传感器是信息技术的三大技术之一。

随着信息技术进入新时期，传感技术也进入了新阶段。

“没有传感器技术就没有现代科学技术”的观点已被全世界所公认，因此，传感技术受到各国的重视，特别是倍受发达国家的重视，我国也将传感技术纳入国家重点发展项目。

光纤特性研究和应用是一门综合性的学科，理论性较强，知识面较广，可以激发学生对理论知识的学习兴趣，培养学生的实践动手和创新能力，光纤干涉系列实验教学的开设就显得非常重要了。

基于这个目的，我们对光纤干涉实验教学进行了初步探索，在此基础上，该实验还可以进行一些设计性及研究性实验。

一、实验目的1.学习光纤数值孔径的物理含义、光纤与光源耦合方法的原理；2.理解M—Z干涉的原理和用途；了解传感器原理；3.实测光纤压力传感器和温度传感器实验数据。

二、实验仪器激光器及电源，光纤夹具，光纤剥线钳，宝石刀，激光功率计，五位调整架，显微镜，光纤传感实验仪，CCD及显示器，等等三、实验原理1．光纤数值孔径、光纤的耦合方法（1）光纤数值孔径光纤数值孔径是描述光纤与光源、探测器和其他光学器件耦合时的特性，它的大小反映光纤收集光的能力。

数值孔径是光纤传光性质的结构参数之一，是表示光学纤维集光能力的一个参量。

光在光纤中的传播可以用全反射原理来说明。

图1 光纤剖面图光纤的基本结构如图1，它主要包括三层（工程上有时有四层或五层，图中是四层结构）：1.纤芯；2.包层；3.起保护作用的涂敷层；4.较厚的保护层。

纤芯和包层的折射率分别是1n 和2n ，如图2，为了使光线在光纤中传播，纤芯的折射率（1n ）必须比包层(2n )的折射率大，这样才会产生全反射。

大学物理实验(哈尔滨工程大学)智慧树知到课后章节答案2023年下哈尔滨工程大学

大学物理实验（哈尔滨工程大学）智慧树知到课后章节答案2023年下哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学第一章测试1.液体的表面张力总是力图缩小液体的表面积。

答案:对2.刚体的转动惯量与刚体的密度无关。

答案:错3.相位差公式中的负号代表受迫振动的运动状态是滞后于强迫力的。

答案:对4.使用逐差法处理数据的主要优点是充分利用所测的数据，减小系统误差。

答案:错5.杨氏模量是描述固体材料：（）。

答案:抵抗形变能力的物理量6.阻尼系数和复摆共振时的振幅之间的关系是（）。

答案:阻尼系数越大，共振时的振幅就越小7.扭摆法测量时，待测物体偏转角度θ（）。

答案:60°8.若液体润湿固体，则固、液间的接触角θ：（）。

答案:θ<90°9.拉脱法测液体表面张力系数的实验中，实验误差的来源主要有：（）。

答案:提升吊环的过程中不可能做到匀速直线运动;力敏传感器定标时示数不稳定以及人为选取读数;吊环不够水平;吊环上沾附有杂质10.对于一定温度下金属丝的杨氏模量，下列说法正确的是：（）。

答案:与材料的大小和形状无关;是材料的固有属性第二章测试1.对于过渡金属氧化物，电阻率随温度变化主要依赖于载流子浓度，而迁移率随温度的变化相对来说可以忽略。

答案:错2.热效率实验仪可以作为热机或热泵使用。

答案:对3.理想气体的比热容比值一定比1大。

答案:对4.对于电桥的原理、分类及应用，下列叙述错误的是（）。

答案:平衡电桥一般用于测量具有动态变化特性的物理量5.关于比较器输入电压、之间的关系，下列说法错误的是（）。

答案:是固定不变的电压值6.为提高热机效率，应尽可能（）。

答案:减少各种热损失，保证良好润滑7.下列关于热机和环境保护的说法，正确的是（）。

答案:热机的大量使用会造成环境污染8.什么是理想气体（）。

答案:气体分子没有形状大小，没有相互作用的气体模型9.下列说法中正确的是（）。

答案:热机是把内能转化为机械能的机器;两台热机相比，功率比较大的机器能量转化的过程比较快;两台热机相比，效率比较高的机器对燃料的利用率比较高10.关于理想气体，下列说法正确的是( )。

大学光纤传输实验报告

一、实验目的1. 了解光纤传输系统的基本结构和各部件的选配原则。

2. 熟悉光纤传输系统中电光/光电转换器件的基本性能。

3. 训练如何在光纤传输系统中获得较好的信号传输质量。

二、实验原理光纤传输技术是一种利用光导纤维传输信号的通信技术。

光纤具有损耗低、频带宽、耐高温、绝缘性好、抗电磁干扰等优点，已成为现代通信的主要传输手段。

光纤传输系统主要由以下几部分组成：1. 光源：将电信号转换为光信号，常用的光源有LED、激光二极管等。

2. 光纤：传输光信号的介质，分为单模光纤和多模光纤。

3. 光发射机：将电信号转换为光信号，并驱动光源。

4. 光接收机：将光信号转换为电信号，并进行放大处理。

5. 传输介质：连接光发射机和光接收机的介质，如光缆等。

实验中，我们主要研究LED-传输光纤组件的电光特性，并验证硅光电二极管可以将传输的光信号转换为电信号。

三、实验仪器1. TKGT-1型音频信号光纤传输实验仪2. 信号发生器3. 双踪示波器四、实验步骤1. 连接实验仪器，包括光源、光纤、光发射机、光接收机和传输介质。

2. 将信号发生器输出的电信号输入光发射机，驱动光源发光。

3. 通过光纤将光信号传输到光接收机。

4. 在光接收机输出端连接示波器，观察接收到的电信号波形。

5. 调整光源的偏置电流和调制信号的幅度，观察信号传输质量的变化。

五、实验结果与分析1. 在合适的偏置电流下，LED-传输光纤组件具有线性电光特性，信号传输质量较好。

2. 随着偏置电流的增加，LED-传输光纤组件的光输出功率增加，信号传输质量提高。

3. 调整调制信号的幅度，可以改变信号传输质量。

当调制信号幅度过大时，会产生谐波失真，信号传输质量下降。

六、实验结论1. 光纤传输技术具有损耗低、频带宽、抗干扰能力强等优点，是现代通信的主要传输手段。

2. 通过调整光源的偏置电流和调制信号的幅度，可以优化信号传输质量。

3. 本实验验证了LED-传输光纤组件的电光特性，为实际应用提供了理论依据。

光纤传感器实验报告

光纤传感器实验报告光纤传感器实验报告引言光纤传感器是一种基于光学原理的传感器，通过光信号的变化来感知和测量环境中的物理量。

它具有高灵敏度、抗干扰能力强等优点，在工业、医疗、环境监测等领域得到广泛应用。

本实验旨在探究光纤传感器的原理和应用，并通过实验验证其性能。

实验一：光纤传感器的原理光纤传感器的基本原理是利用光的传输特性，通过光纤中的光信号的变化来感知和测量环境中的物理量。

光纤传感器主要包括光源、光纤、光探测器和信号处理器等组成部分。

在实验中，我们使用了一根单模光纤作为传感器。

当外界物理量作用于光纤时，光纤中的折射率发生变化，从而改变了光信号的传输特性。

通过测量光信号的变化，我们可以间接地得到环境中的物理量。

实验二：光纤传感器的应用光纤传感器具有广泛的应用领域，下面我们将介绍几个典型的应用案例。

1. 温度传感器光纤传感器可以用来测量温度。

通过将光纤与温度敏感材料结合，当温度发生变化时，光纤中的折射率也会发生变化，从而改变了光信号的传输特性。

通过测量光信号的变化，我们可以得到温度的信息。

2. 压力传感器光纤传感器还可以用来测量压力。

通过将光纤与压力敏感材料结合，当压力作用于光纤时，光纤中的折射率发生变化，从而改变了光信号的传输特性。

通过测量光信号的变化，我们可以得到压力的信息。

3. 拉力传感器光纤传感器还可以用来测量拉力。

通过将光纤与拉力敏感材料结合，当拉力作用于光纤时，光纤中的折射率发生变化，从而改变了光信号的传输特性。

通过测量光信号的变化，我们可以得到拉力的信息。

实验三：光纤传感器性能测试在本实验中，我们对光纤传感器的性能进行了测试，包括灵敏度、线性度和稳定性等。

灵敏度是指光纤传感器对物理量变化的响应能力。

我们通过改变环境中的物理量，并记录光信号的变化，来计算光纤传感器的灵敏度。

线性度是指光纤传感器输出信号与输入物理量之间的关系是否呈线性关系。

我们通过改变环境中的物理量，并记录光信号的变化，来计算光纤传感器的线性度。

基于光纤光栅传感的主井提升系统高压供电设备温度监测研究

上接第７６页考虑这两种方法与待测量信号的特点，最终在本设计当中采用通过仿真实关信息的反斯托克斯光信号十分微弱，它是影响系统温度分辨率的小波神经网络和互相关过程相结合的方式来消除噪声，验可以看出去噪的效果是比较理想的。结果如下图所示。主要因素。
应用研究
ＹＭｉｎ（ＮｕｍＷｊ）／Ｎｕｍ（Ｗ。ｉ））（３）
标准答案１：ＫＩ＝“ 优点” ，Ｋ２＝ “ 提高” ，Ｋ３＝“ 可重用性 ” ，Ｋ４＝
Ｍａｔｃｈ（ＷＷ：表示两个词串中含有相同元素的个数； “ 可扩展性” ，Ｋ５＝ “ 缺点” ，Ｋ６＝ “ 继承树” ，Ｋ７＝“ 复杂” ，Ｋ８＝ “ 扩展” ，Ｎｕｍ（Ｗ￣）、Ｎｕｍ（Ｗ￣）：分别表示词串ｗ与所含有的元素总数；Ｋ９＝“ 不是” ，Ｋ１０＝“ 继承” ，Ｋ１ｌ＝ “ 类” ，Ｋ１２＝ “ 削弱” ，Ｋ１３＝ “ 可扩展Ｍａｔｃｈ（Ｗｏ，ｋ）Ｍａｔｃｈ（Ｗｊ，，）性” ，Ｋ１４＝ “ 可维护性 ” 。
０１１。（１Ｏ）：１４５一ｌ４６．标准答案１为：ＡＩ＝ “ 优点提高代码可重用性系统可扩展性缺点２２］刘．基于Ｗｅｂ的ＨＳＫ阅卷系统设计与实现．软件开发［Ｊ］，２０１１，继承树复杂扩展不是为继承设计类削弱系统可扩展性可维护性。 ” ［
Ｗ中所处位置的权重之和。根据式１、２和３得到参考答案与考生答案的相似度计算公式：

光纤传感实验报告

光纤传感实验报告光纤传感实验报告引言：光纤传感技术是一种基于光纤的传感器技术，利用光纤的特殊性质来实现对物理量的测量和监测。

光纤传感技术具有高精度、高灵敏度、抗干扰性强等优点，广泛应用于工业、医疗、环境监测等领域。

本实验旨在通过设计和搭建光纤传感系统，探究光纤传感技术的原理和应用。

实验一：光纤传感系统搭建在本实验中，我们搭建了一个简单的光纤传感系统，包括光源、光纤、光纤传感器和光电探测器。

首先，我们将光源与光纤连接，通过光纤传输光信号到传感器。

传感器可以根据不同的物理量，如温度、压力等，改变光信号的特性。

然后，光信号再通过光纤传输回来，经过光电探测器转换成电信号，最终通过数据采集系统进行分析和处理。

实验二：温度传感应用在本实验中，我们以温度传感应用为例，探究光纤传感技术在温度测量领域的应用。

通过将光纤传感器与温度测量物体接触，光纤传感器的特性会随温度的变化而改变。

我们通过测量光纤传感器输出的光功率的变化，可以间接得到温度的信息。

实验结果表明，光纤传感技术在温度测量中具有高精度和高灵敏度的优势。

实验三：压力传感应用在本实验中，我们以压力传感应用为例，进一步探究光纤传感技术在压力测量领域的应用。

通过将光纤传感器与被测压力物体接触，光纤传感器的特性会随压力的变化而改变。

我们通过测量光纤传感器输出的光功率的变化，可以间接得到压力的信息。

实验结果表明，光纤传感技术在压力测量中具有较高的准确度和稳定性。

实验四：光纤传感系统的优势与挑战在本部分，我们将对光纤传感技术的优势和挑战进行分析。

光纤传感技术具有高精度、高灵敏度、抗干扰性强等优点，可以实现对多种物理量的测量和监测。

然而，光纤传感系统的搭建和维护成本较高，对环境条件要求较高，同时在长距离传输和多参数测量方面还存在一定的挑战。

因此，在实际应用中需要综合考虑技术和经济等因素。

结论：通过本实验，我们对光纤传感技术有了更深入的了解。

光纤传感技术具有广泛的应用前景，可以在工业、医疗、环境监测等领域发挥重要作用。

光纤位移传感器实验报告

一、实验目的1. 理解光纤位移传感器的工作原理和结构。

2. 掌握光纤位移传感器的测量方法及其在位移检测中的应用。

3. 验证光纤位移传感器的准确性和可靠性。

二、实验原理光纤位移传感器是利用光纤的传输特性，通过测量光纤内传输光的变化来检测位移的一种传感器。

反射式光纤位移传感器是其中一种常见类型，其工作原理如下：1. 光源发射的光经光纤探头照射到被测物体表面。

2. 被测物体反射的光经接收光纤传输至光电转换元件。

3. 光电转换元件将光信号转换为电信号输出。

4. 根据电信号的强弱变化，计算被测物体的位移。

三、实验仪器与设备1. 光纤位移传感器2. 激光光源3. 光功率检测器4. 测微头5. 反射面6. 差动放大器7. 电压放大器8. 数显电压表9. 实验台四、实验步骤1. 搭建实验装置：将激光光源、光路系统、待测物体、光功率检测器等连接好。

2. 调节激光光源的位置和光路系统，使激光能够正常发出。

3. 将光纤位移传感器连接到光功率检测器，并调整其位置，使其与待测物体表面保持一定距离。

4. 旋转测微头，使光纤探头与待测物体表面接触，记录初始位移值。

5. 逐渐增加待测物体的位移，记录每个位移值对应的输出光功率。

6. 分析实验数据，绘制位移-光功率曲线，计算位移与光功率之间的关系。

五、实验结果与分析1. 通过实验，验证了光纤位移传感器在位移检测中的应用。

2. 实验结果表明，光纤位移传感器具有以下特点：- 高灵敏度：位移变化对光功率的影响较大，可以精确测量微小位移。

- 高稳定性：光纤传感器受外界环境干扰较小，具有较好的稳定性。

- 抗干扰能力强：光纤传感器对电磁干扰、温度变化等具有较强的抗干扰能力。

3. 实验数据表明，光纤位移传感器的输出光功率与位移之间存在线性关系，可以用于精确测量位移。

六、实验总结1. 通过本次实验，我们了解了光纤位移传感器的工作原理和结构。

2. 掌握了光纤位移传感器的测量方法及其在位移检测中的应用。

【免费下载】光纤传感器基础实验

光纤传感器基础实验王帅（哈尔滨工程大学13-3班75号，黑龙江省哈尔滨市150001）摘要：光纤传感实验仪开发研制的目的是将光纤传感这一现代技术进行广泛的普及和渗透。

了解光纤传感仪试验仪的基本构造和原理，学习和掌握其正确使用方法；了解光纤端光场的径向分布和轴向分布的特点；定量了解一种光纤的纤端光场的径向分布和轴向分布；学习掌握最基本的光纤位移传感器的原理。

通过对光纤接受端电压的测量，可以间接测量光纤端轴向和径向的光场强度的分布。

关键词：光纤传感器；轴向；径向；光强分布Optical Fiber Sensor Based ExperimentWang shuai（Harbin Engineering University, Harbin,150001,Chnia）Abstract：The purpose of the development of fiber optic sensing experimental kits is to make this technology popularization. Understanding the basic structure and principle of fiber optic sensing experimental kits,learning and mastering the correct using method; Understand the radial and axial distribution characteristic of the fiber end; Learning to master the basic principle of optical fiber displacement sensor. By measuring the voltage of the optical fiber acceptting, optical fiber end light field intensity distribution of the axial and radial can be measured indirectly. Key words：fiber optic sensing experimental kits；axial; radial; light intensity distribution0 引言光纤传感实验仪是由多种形式的光纤传感器组成，是集教学和实验于一体的传感测量系统。

光纤传感基础实验报告

光纤传感基础实验报告摘要：本报告详细描述了光纤传感的基础实验流程、实验内容、仪器设备和数据分析结果。

通过实验，我们深入了解了光纤传感领域的基础知识和实验技术，掌握了光纤传感的工作原理、光学元件和光电检测仪的使用方法，并成功地通过实验获取了光纤传感的信号数据。

一、实验目的和背景光纤传感是一种重要的工业应用和科学研究技术，通过利用光学、电子学等多学科交叉的知识，利用光的传输和光的调制特性进行信号传输、信号检测和环境监测等各种应用，具有广泛的应用场景和应用前景。

本次实验旨在通过实际操作和实验数据分析，加深对光纤传感的认识和理解，掌握光纤传感的基础理论、测试方法和实验技术，培养学生的实验能力和科学研究意识，为将来的科研和工程实践奠定基础。

二、实验流程和内容1. 实验基本原理和仪器介绍本次实验采用了基于Mach-Zehnder干涉仪的光纤传感实验平台，包括激光器、分束器、光纤耦合器、传感光纤和光电检测器等主要组件。

2. 实验步骤和数据记录首先，在光纤传感平台中调节激光器和分束器的参数，确定分布器输出的两路光的光路一致；其次，通过光纤耦合器将传感光纤连接到分布器输出口，并按照要求放置传感光纤的试验探头；最后，启动光电检测器，进行数据采集和分析。

3. 数据分析和结果评估通过对数据的显示和计算，可以得到光纤传感信号的强度、频率等相关参数，进而分析和评估传感器的性能和信号质量。

三、实验结果和结论通过本次实验，我们成功地获取了光纤传感器的信号数据，并分析了其相关参数和性能。

实验结果表明，光纤传感领域具有广阔的应用前景和发展空间，同时也存在着一定的技术挑战和问题需要解决。

未来，我们将继续深入学习和研究光纤传感领域的相关知识和技术，为推动光纤传感技术的发展和应用做出更多的贡献。

折射率导引型微结构光纤特性与传感应用

ｂｒ．Ｔｈｉｅｎｆｃｕｉｇｔｃｎｌｇｎｓｃａａｔｒｓｉｓｏｈｅｒｃｉｅｉｄｘｄｓｒｂｔｎａｅｄｓｅｓｅｆｒｍａｕａｔｒｎｅｈｏｏｙａｄｉｈｒｃｅｉｔｃｆｅｒｆａｔｖｎｅｉｔｉｕｉｒｉ－ｂｔｔｏ
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折射率导引型微结构光纤多采用管棒组合法进
纤芯棒制造成四芯光纤预制棒，见图１（）四芯ｃ。
光纤预制棒是使用４根芯棒和一根起填隙作用的石英玻璃棒（作为中心棒）固定好之后插入石英玻璃套管。为避免在预制棒中产生气泡，套管及各芯棒
布图。图２给出的是环形分布的２６芯光纤，其外
径１５ｆ２ｍ，纤芯直径为５ｆ，芯间距为４ｆ。ｍｍ
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第２卷
感器，如光纤位移传感器Ｌ］】或光纤流速传感器¨ ５１。

光纤传感器实验

实验5—5 光纤传感器实验人类进人21世纪，信息传递的方式也在悄然改变。

从两根电线传输一路电话到一根光纤传输几十、几百路电话，从海底电缆到欧亚光缆，光纤传递光信息的优点是显而易见的。

光在光纤中不断地被全反射传输，免受大气的干扰、散射，衰减大大减少，从而实现上百公里的远距离传输而不需要中间放大器。

光纤在信息传输中的应用已为人们所熟知，但将光纤用作传感器却了解不多，该实验将介绍反射式光纤位移传感器，增强对光纤传感器的了解。

光纤传感器是一种新型传感器，随着其技术的日益发展，应用越来越广泛。

光纤传感器的机理是外界物理量的变化导致光纤参数的相应改变，例如应力或温度变化时，会引起光纤长度和折射率的变化，从而形成光纤应变或温度传感器。

光纤传感器具有许多优点：重量轻、灵敏度较高；几何形状具有多方面的适应性，可以制成任意形状的光纤传感器；耐高温、耐化学腐蚀、耐水性好，还能高速率和大容量传输测得的信息，便于测试自动化和远距离传输；光纤传感器可以用于高压、电气、噪音、高温、腐蚀或其他的恶劣环境，并可实现非破坏和非接触测量，而且具有与光纤遥感技术的内在相容性。

目前，正在研制中的光纤传感器有磁、声、压力、温度、加速度、陀螺、位移、液面、转矩、光声、电流和压变等类型的光纤传感器。

【实验目的】1.了解光纤、光纤传感器的基本概念。

2.了解反射式光纤位移传感器的基本原理。

3.测量并绘出输出电压与位移特性曲线。

4.了解利用反射式光纤位移传感器测量转盘转速和振动频率的工作原理。

【实验原理】Array1.光纤的基本知识1)光纤的基本结构光纤（Optic Fiber）是光导纤维的简称，一般由纤芯、包层、涂敷层与护套构成，是一种多层介质结构的对称性柱体光学纤维。

光纤的一般结构如图5-5-1所示。

纤芯和包层为光纤结构的主体，对光波的传播起着决定性作用，其中纤芯是光密媒质，包层是光疏媒质。

涂敷层与护套则主要用于隔离杂散光，提高光纤强度，保护光纤。

光纤传感物理实验报告

一、实验目的1. 理解光纤传感的基本原理和特点。

2. 掌握光纤传感器的制作和测试方法。

3. 通过实验验证光纤传感器在测量压力、温度等物理量时的准确性和可靠性。

二、实验原理光纤传感器是利用光纤作为传感介质，通过光的传输特性来检测环境中的物理量。

其主要原理包括：1. 光干涉原理：当光通过光纤时，由于光纤的弯曲、拉伸或温度变化等因素，光的传播路径发生变化，导致光的干涉现象，从而引起光强的变化。

2. 光散射原理：当光通过光纤时，由于光纤内部或外部环境的变化，光在光纤中发生散射，散射光的强度或相位发生变化，从而反映环境的变化。

三、实验仪器与材料1. 光纤传感器实验仪2. 激光器及电源3. 光纤夹具4. 光纤剥线钳5. 宝石刀6. 激光功率计7. 五位调整架8. 显微镜9. 显示器四、实验步骤1. 光纤传感器的制作：- 使用光纤剥线钳剥去光纤外皮，露出光纤芯。

- 使用宝石刀切割光纤，形成传感区域。

- 将传感区域插入光纤夹具中，固定好。

2. 光纤传感器的测试：- 将光纤传感器连接到光纤传感器实验仪上。

- 调整实验仪参数，设置测试模式。

- 通过实验仪对光纤传感器进行测试，记录数据。

3. 压力测试：- 将光纤传感器置于压力容器中，逐渐增加压力。

- 观察实验仪显示的光强变化，记录数据。

- 分析数据，验证光纤传感器在压力变化下的灵敏度。

4. 温度测试：- 将光纤传感器置于温度变化环境中。

- 观察实验仪显示的光强变化，记录数据。

- 分析数据，验证光纤传感器在温度变化下的灵敏度。

五、实验结果与分析1. 压力测试结果：- 实验结果显示，随着压力的增加，光纤传感器的光强逐渐减小，表明光纤传感器对压力变化具有较好的灵敏度。

2. 温度测试结果：- 实验结果显示，随着温度的升高，光纤传感器的光强逐渐减小，表明光纤传感器对温度变化具有较好的灵敏度。

六、实验结论1. 光纤传感器具有抗电磁干扰、体积小、灵敏度高等优点，适用于测量压力、温度等物理量。

光纤传感综合实验报告

光纤传感综合实验报告光纤传感综合实验报告引言：光纤传感技术是一种基于光纤的传感原理，通过光纤的物理特性来实现对环境参数的测量和监测。

本次实验旨在探究光纤传感技术的应用和性能，并对其在不同领域的潜在应用进行探讨。

一、光纤传感技术的原理光纤传感技术利用光纤的折射、散射、吸收等特性，通过测量光信号的变化来获取环境参数的信息。

其中，折射型光纤传感技术是最为常见和常用的一种。

它通过测量光纤中光信号的折射率变化，来实现对温度、压力、湿度等参数的测量。

光纤传感技术具有高灵敏度、无电磁干扰、远距离传输等优势，因此在工业、医疗、环境监测等领域有广泛的应用前景。

二、光纤传感技术的实验装置本次实验中，我们使用了一套光纤传感综合实验装置，包括光源、光纤传感器、光纤衰减器和光功率计等设备。

光源产生的光信号经过光纤传感器传输到被测环境中，然后通过光纤传感器采集到的信号传输回光功率计进行测量和分析。

三、实验过程与结果我们首先进行了温度传感实验。

将光纤传感器固定在被测温度环境中，通过测量光功率计的输出信号变化来获取温度的信息。

实验结果显示，光功率计的输出信号随温度的升高而降低，与理论预期相符。

这表明光纤传感技术可以有效地用于温度的测量。

接下来，我们进行了压力传感实验。

将光纤传感器固定在被测压力环境中，通过测量光功率计的输出信号变化来获取压力的信息。

实验结果显示，光功率计的输出信号随压力的增加而增加，与理论预期相符。

这表明光纤传感技术可以有效地用于压力的测量。

最后，我们进行了湿度传感实验。

将光纤传感器固定在被测湿度环境中，通过测量光功率计的输出信号变化来获取湿度的信息。

实验结果显示，光功率计的输出信号随湿度的增加而增加，与理论预期相符。

这表明光纤传感技术可以有效地用于湿度的测量。

四、光纤传感技术的应用前景光纤传感技术具有广泛的应用前景。

在工业领域，光纤传感技术可以应用于温度、压力、振动等参数的监测和控制，提高生产效率和产品质量。