近年來我國的水利水電、鐵路公路、市政工程等領(lǐng)域的設(shè)施建設(shè)快速發(fā)展,一大批高陡邊坡、大跨度橋梁、水庫大壩、深長隧道等線性工程陸續(xù)投入建設(shè)或運(yùn)行。線性工程具有縱向長度長、橫向展布小、分布范圍廣、服役時間長以及運(yùn)營環(huán)境復(fù)雜等特點(diǎn),由于水文、地震、材料腐蝕老化、施工質(zhì)量、運(yùn)行管理不當(dāng)?shù)纫蛩氐挠绊?部分工程設(shè)施存在裂縫和病變等不安全因素,因此在一定程度上影響工程安全運(yùn)營。長時間的疲勞和不健康狀態(tài)下運(yùn)營導(dǎo)致事故頻發(fā),造成大量人員傷亡和巨大經(jīng)濟(jì)損失,嚴(yán)重制約經(jīng)濟(jì)建設(shè)與社會發(fā)展。線性工程災(zāi)害初期有較強(qiáng)的隱蔽性、事故突發(fā)性強(qiáng)、造成后果嚴(yán)重,因此研究適用于線性工程結(jié)構(gòu)的高精度傳感理論以及開發(fā)先進(jìn)的監(jiān)測設(shè)備和測量系統(tǒng),是有效保證線性工程安全運(yùn)營、減少災(zāi)害發(fā)生的關(guān)鍵舉措。光纖傳感技術(shù)具有測量精度高、復(fù)用能力強(qiáng)、信號傳輸距離遠(yuǎn)等優(yōu)勢受到國內(nèi)外研究人員的青睞。但是目前用于線性工程結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測的光纖光柵傳感技術(shù)還存在一定不足:大多數(shù)光纖光柵傳感器只是采用點(diǎn)式監(jiān)測與工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性相關(guān)的傾角、位移、壓力、應(yīng)變等力學(xué)參數(shù),不適合用于結(jié)構(gòu)整體位移場的測量和變形面的定位;對于造成柔性光纖光柵傳感器測量誤差的因素,比如傳感點(diǎn)與... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：204 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖２．１所示，其主體結(jié)構(gòu)為純石英構(gòu)成的纖芯和包??

山東大學(xué)博士學(xué)位論文??在惡劣環(huán)境下的使用壽命。本文采用的是單模光纖，其纖芯和包層直徑一般分別??為?８／ｍｉ?和?１２５／ｒｎｉ。??＾?個〇階／???＋１階、、、干涉，ｙ?／－】階??????＼?／????＼?ｉ?／衍射光束??相位梭板?＼ｙ??丨丨丨丨丨丨》卜光線??圖２．２相位掩模法刻寫光柵示意圖??Ｆｉｇ．２．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｇｒａｔｉｎｇ?ｗｒｉｔｉｎｇ?ｂｙ?ｐｈａｓｅ?ｍａｓｋ?ｍｅｔｈｏｄ??光纖光柵的制作寫入技術(shù)逐漸完善，主要有干涉寫入法、逐點(diǎn)寫入法、相位??掩模技術(shù)、振幅掩模技術(shù)以及全息成柵技術(shù)等［１７７］。其中相位掩模法是目前光纖??布拉格光柵制作最常用的方法，如圖２．２所示，紫外光束透過相位掩模板形成衍??射光束照射裸光纖，光纖纖芯經(jīng)過±丨階衍射光束形成的空間干涉條紋照射一定??時間后，其折射率發(fā)生永久性的改變并形成周期性調(diào)制。??耦合模理論分析方法與傳輸矩陣法是研究分析光波在光纖光柵中傳播特性??最廣泛應(yīng)用的方法［１７８］。其中耦合模理論分析法是最基礎(chǔ)的方法在研究光的傳輸??特性和傳播規(guī)律方面，尤其是對于均勻周期的光柵，通過分析計(jì)算可得出光柵反??射率的表達(dá)式。傳輸矩陣法是基于微積分的思想，將非均勻周期光柵的折射率分??成多個微段，每一微段看成均勻的，然后各均勻微段的矩陣相乘得到整體傳輸矩??陣，該方法適用于各類型周期的光柵均勻或者非均勻受力的情況。??（ａ）耦合模理論分析法??：：３ｗｗｗ＼ｊａ＾??ｚ＝０?ｚ＝Ｌ?＾??ｍｍｍｉｕｎｉｉｍｍｄ??＿一?＿?Ｔ?—?一?々）??圖２．３光纖光柵耦合模示意圖??Ｆｉ

山東大學(xué)博士學(xué)位論文??在惡劣環(huán)境下的使用壽命。本文采用的是單模光纖，其纖芯和包層直徑一般分別??為?８／ｍｉ?和?１２５／ｒｎｉ。??＾?個〇階／???＋１階、、、干涉，ｙ?／－】階??????＼?／????＼?ｉ?／衍射光束??相位梭板?＼ｙ??丨丨丨丨丨丨》卜光線??圖２．２相位掩模法刻寫光柵示意圖??Ｆｉｇ．２．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｇｒａｔｉｎｇ?ｗｒｉｔｉｎｇ?ｂｙ?ｐｈａｓｅ?ｍａｓｋ?ｍｅｔｈｏｄ??光纖光柵的制作寫入技術(shù)逐漸完善，主要有干涉寫入法、逐點(diǎn)寫入法、相位??掩模技術(shù)、振幅掩模技術(shù)以及全息成柵技術(shù)等［１７７］。其中相位掩模法是目前光纖??布拉格光柵制作最常用的方法，如圖２．２所示，紫外光束透過相位掩模板形成衍??射光束照射裸光纖，光纖纖芯經(jīng)過±丨階衍射光束形成的空間干涉條紋照射一定??時間后，其折射率發(fā)生永久性的改變并形成周期性調(diào)制。??耦合模理論分析方法與傳輸矩陣法是研究分析光波在光纖光柵中傳播特性??最廣泛應(yīng)用的方法［１７８］。其中耦合模理論分析法是最基礎(chǔ)的方法在研究光的傳輸??特性和傳播規(guī)律方面，尤其是對于均勻周期的光柵，通過分析計(jì)算可得出光柵反??射率的表達(dá)式。傳輸矩陣法是基于微積分的思想，將非均勻周期光柵的折射率分??成多個微段，每一微段看成均勻的，然后各均勻微段的矩陣相乘得到整體傳輸矩??陣，該方法適用于各類型周期的光柵均勻或者非均勻受力的情況。??（ａ）耦合模理論分析法??：：３ｗｗｗ＼ｊａ＾??ｚ＝０?ｚ＝Ｌ?＾??ｍｍｍｉｕｎｉｉｍｍｄ??＿一?＿?Ｔ?—?一?々）??圖２．３光纖光柵耦合模示意圖??Ｆｉ

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
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[3]線性工程施工縱向不均勻變形計(jì)算機(jī)模擬方法研究[D]. 覃柳艷.廣西大學(xué) 2015
[4]舟曲某高邊坡治理工程健康監(jiān)測研究與分析[D]. 李京榜.蘭州理工大學(xué) 2014
[5]基于次聲波技術(shù)的滑坡監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)研究[D]. 任際周.成都理工大學(xué) 2012
[6]高速公路高邊坡FBG傳感器監(jiān)測及穩(wěn)定性分析[D]. 裴華富.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008



本文編號：3416444