白光干涉分布式光纖形變測量技術(shù)研究.pdf

1、本文論述了白光干涉光纖測量技術(shù)的發(fā)展和研究現(xiàn)狀，并圍繞形變測量應(yīng)用的各個關(guān)鍵性問題進行了重點研究。文中，首先論述了白光光纖測量方法的原理，從部分相干光理論得到白光干涉的光學(xué)原理，進而引出光纖白光干涉的光路結(jié)構(gòu)和應(yīng)變、溫度測量原理，并對應(yīng)變測量中的溫度攪擾和溫度補償問題進行了討論?！　∑浯危饫w形變傳感器對結(jié)構(gòu)變形的測量中，無論是粘貼于表面或者埋入其內(nèi)部，都涉及到光纖與基體的相互作用問題。文中考慮傳感器緩沖層的作用，建立了光纖與基體材料

2、雙包層(涂覆層和緩沖層)線彈性力學(xué)模型，通過不同標距長度傳感器應(yīng)變傳遞系數(shù)的理論仿真和試驗研究，表明該模型的正確性。另外，根據(jù)此力學(xué)模型對雙包層的溫度誘導(dǎo)表面應(yīng)變問題，進行了討論?！　〉谌?，光纖形變傳感器埋入結(jié)構(gòu)中，需要考慮與結(jié)構(gòu)的相容性。為此，設(shè)計并制作了雙包層和三包層的光纖形變傳感器，并對傳感器的結(jié)構(gòu)、制作、封裝與檢測方法與工藝等相關(guān)問題進行了討論?！　〉谒?，對大型結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵部位的形變狀態(tài)的測量和監(jiān)測，多數(shù)需要在現(xiàn)場環(huán)境下進行，

3、為此研制了便攜式光纖應(yīng)變測量儀，用于對傳感器形變信息的實時問詢和解調(diào)。光纖應(yīng)變測量儀采用分體式結(jié)構(gòu)，由測控系統(tǒng)主機和微機兩部分組成。其性能主要為，測試分辨率為±2μm，精度為±10μm，單傳感器動態(tài)跟蹤時測試頻響為5Hz，測試端口具有連接5個以上傳感器陣列的能力?！　〉谖澹瑢诎坠飧缮嬖淼姆植际焦饫w傳感器雙環(huán)形拓撲網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分類、光程匹配、網(wǎng)絡(luò)信號輸出特性、噪聲特性、帶載能力進行了討論。環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的提出，目的是增加多路復(fù)用能