大型基礎(chǔ)設(shè)施如橋梁、大壩等給我們生活帶來諸多利益,然而由于高速發(fā)展帶來的環(huán)境污染,材料以及長期服役等因素,部分結(jié)構(gòu)存在一定的安全隱患,這就需要采取一些措施對其結(jié)構(gòu)的健康狀況進行精確評估,防患于未然。其中對來自結(jié)構(gòu)服役過程中產(chǎn)生的振動信號的監(jiān)測是分析許多與結(jié)構(gòu)損傷相關(guān)研究的重要工具之一。描述振動信號的三個主要參數(shù)為幅度、頻率和相位,其中對振動信號的頻率進行分析是結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測中常用的方法之一。目前基于電磁、壓電類的振動監(jiān)測傳感器已經(jīng)比較成熟,然而普遍的缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、抗干擾能力低以及造價昂貴等。于是能克服這些缺點的光纖開始受到傳感領(lǐng)域的重視,并且具有測量精度高、抗電磁干擾能力強以及可在線遠(yuǎn)距離監(jiān)測等優(yōu)點。目前針對振動分析主要采用光纖Bragg光柵（Fiber Bragg Grating,FBG）傳感器,FBG傳感器屬于波長編碼類,直接的波長解調(diào)成本高,并且解調(diào)系統(tǒng)復(fù)雜不易于集成。針對這類傳感器,開發(fā)出低成本、易于集成的全光纖探測系統(tǒng)仍是國內(nèi)外研究的熱點�；谝陨媳尘�,設(shè)計了兩類全光纖探測系統(tǒng),旨在將振動環(huán)境中光纖Bragg光柵的波長偏移量轉(zhuǎn)換為強度變化,使探測系統(tǒng)具備高精度、快速,低成本的... 

【文章來源】：重慶理工大學(xué)重慶市

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

基于稀土摻雜光纖的二波混頻典型解調(diào)結(jié)構(gòu)原理圖；(a)Sagnac干涉儀；(b)線性雙波混頻

圖 2.2 制作的壓電振動鏡設(shè)計及光學(xué)平臺搭建光學(xué)平臺上完成，實驗第一步是制作重要的壓電 3 mm 正方體壓電陶瓷與一塊邊長為 1.5 cm 的鍍在金鏡中心位置，完成后放置 24 小時等待完全固繼續(xù)用光學(xué)膠固定在一個可調(diào)節(jié)的移動臺上，完成完成并固定在光學(xué)平臺上的壓電振動鏡，如圖 2.波混頻（TWM）的動態(tài)光柵成功寫入并能快速精，如圖 2.3 所示。系統(tǒng)基本光路為激光光源發(fā)出的環(huán)形器端口 2 出射后進入與之連接的 EDF，為了上光纖準(zhǔn)直鏡，使得光斑更加集中。準(zhǔn)直后的激光與準(zhǔn)直鏡二者之間距離，經(jīng)過多次實驗我們固定 3 連接到一個固定在光學(xué)平臺上的光電探測器，后輸入到示波器，最后我們通過示波器觀測信號

稀土離子躍遷示意圖；(c) 光柵間距為 Λ、對比度 m=0.6 的注入光相干場曲線 I(z)和光柵寫入時光的吸收系數(shù) (z)/0歸一化剖面圖2.3 線性雙波混頻結(jié)構(gòu)用于激光振動檢測基于前面推導(dǎo)的動態(tài)光柵寫入理論模型依據(jù)，我們設(shè)計并搭建了基于二波混頻結(jié)構(gòu)的全光纖振動檢測系統(tǒng)，來驗證動態(tài)光柵寫入機制檢測振動信號的可靠性以及優(yōu)勢。2.3.1 實驗元件及儀器實驗中使用工作波長為 1490 nm 的半導(dǎo)體分布式反饋（DFB）連續(xù)激光器作為光源，其最大輸出功率為 10 dBm。使用的 3m 長摻鉺光纖（EDFC-980-HP），EDF 在 1530nm 處吸收系數(shù)為 6 dB/m，飽和功率為 0.18 mW，光纖準(zhǔn)直器以及我們設(shè)計的壓電振動鏡，光纖環(huán)形器和光電探測器等器件

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]分布式光纖傳感技術(shù)在盾構(gòu)區(qū)間隧道監(jiān)測中的應(yīng)用[J]. 王宏偉,張勇,楊洋,吳江.  公路. 2018(03)
[4]分布式光纖監(jiān)測技術(shù)在土木結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測中的應(yīng)用[J]. 李旭輝,黃奕輝.  科技視界. 2018(06)
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博士論文
[1]基于PGC的光纖傳感技術(shù)在加速與彎曲測量中的應(yīng)用[D]. 林巧.浙江大學(xué) 2011
[2]光纖Bragg光柵測量理論及其在動力工程中應(yīng)用的研究[D]. 黃雪峰.浙江大學(xué) 2008

碩士論文
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[2]飛機發(fā)動機振動檢測設(shè)備標(biāo)定裝置的研發(fā)[D]. 朱宇川.武漢理工大學(xué) 2013
[3]反射型光纖氫氣傳感器及氫敏性能測試[D]. 張莉莉.重慶大學(xué) 2012
[4]薩格奈克干涉型光纖傳感器的特性研究[D]. 張海洲.華中科技大學(xué) 2011
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本文編號：3612232