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[IEEE 2018年亚洲通信与光子学会议(ACP) - 杭州(2018.10.26-2018.10.29)] 2018年亚洲通信与光子学会议(ACP) - 基于多芯光纤干涉仪的无创智能监测系统
摘要： 本文提出了一种基于多芯光纤（MCF）的光纤干涉仪智能监测系统。通过多模光纤（MMF）耦合引入七芯光纤（SCF）中纤芯间的干涉，并设计了实验装置来采集床上用户的数据进行处理。采用优化算法后，可成功识别包括卧床、离床和身体移动在内的三种人体活动。通过对采集数据的进一步处理，还可获取用户的呼吸信息。该智能监测器具有非接触、无创特性，使用友好且安全可靠。
关键词： 智能监测系统，多芯光纤，光纤传感器
更新于2025-11-28 14:23:57
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基于花生形状结构在线光纤马赫-曾德尔干涉仪的折射率与温度同步测量
摘要： 我们提出了一种花生形结构在线光纤马赫-曾德尔干涉仪（MZI），用于同时测量折射率（RI）和温度。研究并比较了两种解调方法。分别确定了该在线光纤MZI的波长相关和相位相关特征矩阵，以实现RI和温度的同时测量。在波长相关测量中，最高温度和RI灵敏度分别为0.0709 nm/°C和?47.3620 nm/RIU。与波长相关测量相比，相位相关测量的误差更低，其最高温度和RI灵敏度分别为?0.0632 rad/°C（0.0764 nm/°C）和77.0995 rad/RIU（?93.2429 nm/RIU）。温度和RI的最低测量误差分别为0.3800 °C和0.0004 RIU。
关键词： 马赫-曾德尔干涉仪，折射率与温度的同时测量，光纤传感器，花生形结构
更新于2025-11-28 14:23:57
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利用微腔实现应变与温度同步测量的光纤马赫-曾德尔干涉仪
摘要： 一种利用微腔（MC）实现应变与温度同步测量的光纤马赫-曾德尔干涉仪（MZI）。该研究通过实验与仿真相结合的方式开展。通过在两根单模光纤间熔接空心石英管制成的微腔，既作为MZI双光路的光束分束器，又同时构成法布里-珀罗干涉仪（FPI）组件。由此在单个传感器中实现了马赫-曾德尔干涉仪与法布里-珀罗干涉仪的双重功能。借助MZI和FPI对应变与温度的不同响应特性，该器件可实现同步测量并有效缓解应变/温度交叉敏感问题。这种具有易制备、高性价比特点的复合干涉结构，为应变与高温同步测量提供了可行方案。
关键词： 法布里-珀罗干涉仪，光纤传感器，马赫-曾德尔干涉仪
更新于2025-11-28 14:23:57
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氧化石墨烯涂层在去除包层多模光纤上产生损耗型共振
摘要： 本研究中，我们探究了氧化石墨烯基薄膜不仅作为优异敏感涂层，同时作为损耗模共振（LMR）生成材料的适用性。通过逐层组装法制备了氧化石墨烯（GO）与聚乙烯亚胺（PEI）的复合薄膜?；诖?，我们构建并表征了两种具有8层和20层LMR生成涂层的光纤折射仪器件。两款器件均展现出无迟滞效应的高灵敏度特性，其性能较既有报道有显著提升。该研究为基于LMR的光纤传感器领域开辟了极具前景的新方向——通过在器件表面战略性地引入特定识别基团，可利用这种高灵敏度监测多种目标分析物。氧化石墨烯片层边缘的羧酸根基团能为实现此类器件所需的偶联化学反应提供理想的附着位点。
关键词： 光纤传感器、薄膜、浸渍辅助逐层组装、损耗模共振、折射仪、氧化石墨烯
更新于2025-11-14 15:19:41
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用于同时测量温度和应变的上层结构光纤布拉格光栅
摘要： 提出了一种基于超结构光纤布拉格光栅（SFBG）的新型简易光纤传感器，可同时测量温度和应变。该SFBG是将长周期光纤光栅（LPG）与光纤布拉格光栅（FBG）写入康宁SMF-28光纤的同一区段所形成的叠加光栅。其反射光谱具有两个谐振峰和一个波谷，通过测量主谐振峰的波长偏移量和波谷的反射功率变化，即可同步测定温度与应变。该传感器在0-1000微应变范围内的应变测量精度为±13.01微应变，在20-100℃范围内的温度测量精度为±0.75℃。
关键词： 二氧化碳激光器、采样光纤布拉格光栅、温度与应变同步测量、光纤传感器
更新于2025-09-23 15:23:52
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非相干增益辅助环形增强气体吸收光谱技术
摘要： 提出了一种新型非相干增益辅助环形增强光谱技术，克服了精密光学对准和高反射率介质镜的需求。该技术利用低于激光阈值的增益介质提升环形腔精细度，从而增加相互作用长度。研究对比了两种配置方案：第一种为双耦合环结构（光源置于环外、增益介质置于环内），第二种为单耦合谐振腔结构（增益介质兼作光源）。通过解析和实验方法研究了不同系统参数下的两种配置。实验采用90/10分光比，在半导体光放大器（SOA）的放大自发辐射作为宽带光源、另一SOA作为增益介质的条件下，测量了1540纳米波长附近乙炔（C2H2）气体的吸收特性。使用70皮米分辨率测得环形腔输出光谱，发现相比气体池直接吸收，双耦合环与单耦合谐振腔的相互作用长度分别提升了9.35倍和44倍。
关键词： 气体光谱学、有效长度增强、光纤传感器、精细度增强、非相干宽带腔增强吸收光谱（IBBCEAS）、有源光纤腔
更新于2025-09-23 15:23:52
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基于花生形结构的在线光纤马赫-曾德尔干涉仪用于折射率传感的研究
摘要： 提出了一种用于折射率（RI）传感的在线光纤马赫-曾德尔干涉仪（MZI），该干涉仪通过商用熔接机在单模光纤中级联两个花生形结构制备而成。采用花生形轮廓模型计算了器件中的模式功率分布。研究了两种不同臂长（30 mm和100 mm）的花生形结构在线光纤MZI的RI传感性能。对于臂长为30 mm的短传感器，在1.33–1.37的RI范围内实现了?67.355 nm/RIU的RI灵敏度。对于臂长为100 mm的长传感器，实现了RI和温度的同时测量以消除温度和RI的交叉灵敏度，分别获得了最高的RI灵敏度?67.953 nm/RIU和温度灵敏度0.073 nm/?C。
关键词： 同时测量折射率和温度，光纤传感器，折射率测量，马赫-曾德尔干涉仪，花生形结构
更新于2025-09-23 15:23:52
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基于表面等离子体共振的高选择性光纤多巴胺传感器——采用分子印迹GNP/SnO?纳米复合材料制备
摘要： 据报道，研究人员利用分子印迹石墨烯纳米片/二氧化锡（SnO2）纳米复合材料，制备并表征了一种基于光纤表面等离子体共振的高选择性多巴胺传感器。通过一系列优化和形貌研究完成了传感层的合成，并通过对覆盖人体建议多巴胺浓度范围的对照实验，证实了该传感层相较于其他可能探针设计的有效性。经评估，该传感器的检测限（LOD）为0.031微摩尔，低于采用不同方法制备的各种多巴胺传感器的LOD值。通过使用多种干扰物进行实验，证实了该传感器对多巴胺的特异性；通过长期重复实验，验证了传感器探针的稳定性和可重复使用性。除高灵敏度、低检测限和快速响应外，该传感器还可用于多巴胺的远程检测和在线监测。
关键词： 表面等离子体共振、二氧化锡纳米颗粒、光纤传感器、金纳米颗粒/二氧化锡纳米复合材料、石墨烯、多巴胺、分子印迹
更新于2025-09-23 15:23:52
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复合材料中嵌入式光纤传感器与环氧树脂基体之间的界面粘附力
摘要： 光纤（FO）传感器在结构监测的不同应用中越来越受欢迎。这类传感器的突出优势之一是能够将其嵌入复合材料部件内部。在此情况下，影响整个结构健康监测（SHM）系统效率的关键因素之一，就是光纤传感器与基体材料之间的界面粘附力。本研究的主要目标是探究嵌入式光纤传感器与环氧树脂基体之间的界面粘附情况，以确定最适合用于环氧树脂基体制备智能复合材料的最佳光纤类型。实验采用了四种不同直径和涂层（即聚酰亚胺、聚丙烯酸酯和有机改性陶瓷）的光纤。通过开展拔出试验并运用多种方法获取了复合材料/光纤的界面特性参数。最终采用光学显微镜和扫描电子显微镜（SEM）对光纤/基体界面进行了表征分析。研究发现：需要最高界面断裂能量（因而对基体材料侵入性最?。┑墓庀?，是直径最小的有机改性陶瓷光纤。
关键词： 结构健康监测、拔出试验、界面粘附力、光纤传感器
更新于2025-09-23 15:23:52
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[IEEE 2018年国际工业工程与现代技术多学科会议（远东会议）- 俄罗斯符拉迪沃斯托克（2018.10.3-2018.10.4）] 2018年国际工业工程与现代技术多学科会议（远东会议）- 基于光纤传感器的聚合物复合材料出口导叶应力应变状态特征实验研究
摘要： 提出了一种利用光纤传感器对聚合物复合材料（PCM）制成的飞机推进系统出口导叶设计应力-应变状态进行估算的技术。光纤传感器能够制造具备自诊断和预测工作寿命能力的部件。该问题在使用PCM制造高载荷航空发动机元件时尤为重要。研究对象为采用等强度碳布/环氧树脂基体制成的出口导叶（OGV）。试验在通用伺服液压机上进行，光纤传感器数据通过ASTRO X327询问器采集，实验与数值计算结果的对比采用ANSYS软件包完成。
关键词： 聚合物复合材料、光纤传感器、数值计算、应力-应变状态
更新于2025-09-23 15:23:52