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镍金属保护光纤布拉格光栅的热处理及高温传感
  • ISSN号:1004-924X
  • 期刊名称:光学精密工程
  • 时间:0
  • 页码:2006-2013
  • 分类:TN253[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:[1]南昌大学机电工程学院机器人与焊接自动化重点实验室,江西南昌330031, [2]江西师范大学物理与通信电子学院光电子与通信重点实验室,江西南昌330022
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(No.61067003,60967002,50905082);江西省自然科学基金资助项目(No.20114BAB205067);江西省教育厅青年科学基金资助项目(No.GJJll035);江西省研究生创新专项资金资助项目(No.20093559060)
  • 相关项目:自激发可调谐布里渊多波长光纤激光器及其微波光子学应用研究
中文摘要:

研究了化学镀Ni—P涂敷后光纤布拉格光栅(ENFBG)的均匀轴向拉力响应特性。利用其轴对称特性,分析了光栅的应力及应变状态;采用有限元方法数值分析了光栅应变,并实验验证了数值分析结果。数值分析表明:处于纤芯处的光栅被均匀拉伸,剪应变远小于正应变,可忽略;正应变与轴向拉力成正比,ENFBG中心波长的变化正比于均匀轴向拉力变化;但由于化学镀层与光纤力学特性的差异,镀层对FBG轴向均匀拉力响应起去敏作用。当化学镀层厚度为7.25μm时,ENFBG的均匀轴向拉力实测灵敏度为12.45pm/MPa,相关系数为0.9996,理论计算值为12.744pm/MPa,但随着镀层厚度的增加,灵敏度呈下降趋势。镀层在为FBG提供良好保护的同时,ENFBG中心波长对于轴向拉力保持线性响应。实验显示ENFBG是性能良好的轴向拉力传感器。

英文摘要:

To research the uniform axial tension effect of an Electroless plating Ni-P coated Fiber Bragg Grating (ENFBG), the stress and strain properties of the ENFBG were analyzed based on its axial symmetry. The finite element method was used for theoretical calculations, then it was verified by following experiments. Theoretical calculation shows that under uniform axial tension, the core of the ENFBG is drawn uniformly, the shearing strain is far less than normal strain and can be omitted. The normal strain is proportional to the axial tension,and the change of center wavelength of ENFBG is proportional to that of the tension too. However, because of the difference of mechanic parameters between electroless plating Ni-P coating and optical fiber, the metal coating reduces the uniform axialtension sensitivity of the FBG. In sensor experiment, when the thickness of the coating is 7.25 ~m, the sensitivity is 12.45 pm/MPa, R-square is 0. 999 6,and the theoretical calculation value is 12. 744 pm/MPa. Moreover, the sensitivity is decreased with the increase of the thickness of metal coating. The ENFBG is an excellent uniform axial tension sensor, because its center wavelength shows high linearity to uniform axial tension and its metal coating can provide good protection.

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期刊信息
  • 《光学精密工程》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 中国仪器仪表学会
  • 主编:曹健林
  • 地址:长春市东南湖大路3888号
  • 邮编:130033
  • 邮箱:gxjmgc@sina.com;gxjmgc@ciomp.ac.cn
  • 电话:0431-86176855 84613409传
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-924X
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1198/TH
  • 邮发代号:12-166
  • 获奖情况:
  • 三次获得“百种中国杰出学术期刊”,2006年获得中国科协择优支持基金,2007年获“吉林省新闻出版精品期刊奖”,2008年获“中国精品科技期刊”,2012年《光学精密工程》看在的3篇论文获得中国百...,第三届中国出版政府奖提名奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:22699