姜德生-光纤传感器产业化工作几点体会与讨论
光纤光栅传感器原理及应用毕业论文
摘要光纤光栅作为近几十年来快速发展起来的新型光电子无源器件，在光纤通信和光纤传感领域得到广泛应用。
由于它具有体积小、灵活、无源、波长选择性好、带宽范围大、附加损耗小、极化不敏感、不受非线性效应影响、易与光纤系统连接以及偏振相关小等诸多优点，是一种应用前景非常广的光电子无源器件。
本论文对光纤光栅的发展、基本原理进行了详细介绍。
列举了几种光纤光栅的理论分析方法，并对耦合模理论和传输矩阵法进行了深入探讨。
还对光纤光栅的各种制作方法进行了比较，总结出它们的优缺点。
最后列举了一些光纤光栅的应用。
关键词：非均匀光纤光栅;耦合模理论;传输矩阵法;逐点写入法;光纤光栅传感器ABSTRACTThe fiber grating is a kind of new optoelectronic of passive components, which was quickly developed and widely applied in the areas of optical fiber communication and optical fiber sensing in recent decades. Optical fiber grating has many unique features, such as little size, light weight, flexible, passive, wavelength selective, wide bandwidth, small dissipation, polarization insensitive, unaffected by nonlinear effect and easy to connect with fiber optic system etc., which is one kind of optical passive components which has wide application prospects.This article details the development of fiber grating,the basic principle.And lists several theoretical analysis methods.It also studies coupled-mode theory and transfer matrix method deeply.It compares various production methods of fiber grating,and summarizes their advantages and disadvantages.At the last,the article lists a number of applications of the fiber grating.Keywords:Non-uniform fiber grating;Coupled-mode theory;Transfer matrix method;Point by point writing method;Fiber grating sensor目录摘要 (I)ABSTRACT (I)1、绪论 02、光纤光栅的基本原理 (2)2.1 光纤光栅 (2)2.2 光纤光栅谱 (4)2.3 非均匀光纤光栅 (4)3、光纤光栅理论的分析方法 (6)3.1 耦合模理论 (6)3.2 传输矩阵法 (10)4、光纤光栅的制作方法 (11)4.1 纵向驻波干涉法 (11)4.2 相位掩膜法 (12)4.3 振幅掩模法 (13)4.4CO激光逐点写入法 (13)25、光纤光栅的应用 (15)5.1光纤激光器 (16)5.2半导体激光波长选择与稳定器 (16)5.3光纤放大器增益平坦化器件 (16)5.4色散补偿与脉冲压缩 (17)5.5光纤光栅在光通信中的其他应用] (18)5.6光纤光栅传感器 (18)6、总结...........................................................................................错误!未定义书签。
光纤冷接头制作实验心得
光钎冷接头制作实验心得光纤实验心得体会(一)计算机实训在不知不觉中就结束了，我感觉自己还有好多东西要学，还有好多的东西不懂呢!这是我大学以来第三次实训，每次实训我都感觉学到了好多东西!因为是一天到晚的不间断训练，所以记的会非常牢固。
不像平时上课，每上两次的理论课却只有45分钟的实际操作。
在课上，有老师在前面演示我们都还能跟着做，可轮到我们独立完成的时候，因为实际操作的少，早就忘光了!我很感谢学校有实训这样的安排，把我们这一学期学的东西系统的集中的进行训练，对我们计算机水平的提高发挥着重要作用!还要感谢我们的窦老师，窦老师很温柔，也很有耐心，即使老师讲了很多遍的问题，我们不会，老师还是会走进我们给我们耐心的指导，还给我们讲一些学习计算机的方法，让我们知道自己在哪方面不足，需要加强，也让我们了解到哪些需要认真的学习，那些是重点，不是没有方向的乱学一通，什么也学不好!经过这次的实训，我真真确确的感受到了计算机在我们生活中工作中的运用，这些软件、程序能让我们提高工作的效率，更直观更便捷的切入主题。
这次我们学习的是数据路的原理及应用的各方面知识，由老师带着我们不断操作。
accesssXX能有效的组织、管理和共享数据库信息，能把数据库信息与wep结合在一起，实现数据库信息的共享。
同实，access概念清晰，简单易学、实用是适合企业管理人员、数据库管理员使用的首选。
我觉得学习了这个，对我参加工作后制表、创建查询、数据分析和材料演示都有很大的作用，这样，我们能更清楚的了解信息并进行分析。
当然，在学习的过程中并不是一帆风顺的，在这之中，因为要操作的东西很多，有时错一步，后面的结果就无法显示，而自己的计算机又太差，根本检查不出来是哪里出了错!这时候，老师都会耐心的过来帮助我，我很感谢窦老师也很感谢学校能安排这么优秀的窦老师来教我们!只是，我们太顽皮，有很多东西老师讲了我们也没能记住，我想在此说一句:老师，您辛苦了，下学期我们一定认认真真的好好学!一个星期的实训课很快结束了，我发现我对计算机有了新的认识，以前只知道玩游戏、娱乐和简单的应用。
半导体吸收性光纤温度传感器光纤传感器
4.2光纤温度传感器的研究现状 光纤温度传感器的研究现状
目前已研制成多种光纤温度传感器。 其中有代表性的 有光纤Fabry- perot 干涉型温度传感器、半导体吸收型光纤 温度传感器、光纤光栅温度传感器三种。我主要介绍一下半 导体吸收型光纤温度传感器的研究现状。
4.3半导体吸收型光纤温度传感器 半导体吸收型光纤温度传感器
敏感测头结构 采用经研磨并抛光厚度达200 m， 面积约2mm ? 2 mm 的GaAs 片， 将其垂直置于直径为2。 49mm 的陶瓷套管中 。 将GaAs 片粘在一边的陶瓷插芯端面， 将光纤对准并固定。 实验证明: 该单光路光纤温度传感器的测量精度可达到% 1 ℃ ， 响应时间在20 s 之内， 有良好的长期稳定性、重复性; 在 20~ 70℃ 具有良好的线性， 在这个范围内对某些环境下( 如 石油工业、电力工业) 可得到广泛应用。 根据传感头内的各部 分材料特性， 以及光纤的热稳定性， 这种传感器可在- l0~ 300 ℃内正常工作。 上面2 种传感器后者比前者在响应时间及适用温度范围方面均 有提高， 但前者适合超长距离使用。
4.1光纤温度传感器的原理 光纤温度传感器的原理
光纤温度传感器的基本工作原理是将来自光源的光经过光纤送入调制器， 待测参数温度与进入调制区的光相互作用后， 导致光的光学性质( 如光 的强度、波长、频率、相位等) 发生变化， 称为被调制的信号光。 再经 过光纤送入光探测器， 经解调后， 获得被测参数。 光纤温度传感器种类很多 ， 但概括起来按其工作原理可分为功能型 和传输型两种。 功能型光纤温度传感器是利用光纤的各种特性( 相位、 偏振、强度等) 随温度变换的特点， 进行温度测定。 这类传感器尽管具 有 传!、 感!合一的特点， 但也增加了增敏和去敏的困难。 传输型光纤 温度传感器的光纤只是起到光信号传输的作用， 以避开测温区域复杂的 环境。 对待测对象的调制功能是靠其他物理性质的敏感元件来实现的。 这类传感器由于存在光纤与传感头的光耦合问题， 增加了系统的复杂性， 且对机械振动之类的干扰比较敏感。
文献综述报告材料-光纤传感器
文献综述报告光纤传感器综述姓名：姬应科学院：理学院专业：光学工程年级：2015级学号：S315110082 指导教师：双强2017 年9月24日光纤传感器综述[摘要] 光纤传感器是一种有广泛应用前景的新型传感器。
本文对光纤传感器的原理、特点、分类和发展历程进行了详细综述，介绍了光纤温度传感器、光纤陀螺仪这两种典型光纤传感器的应用，指出了这类光纤传感器在应用过程中存在的问题，并提出光纤传感器今后的发展趋势, 为光纤传感器的深入研究提供了有益参考。
[关键词]：光纤传感器原理特点发展历程发展趋势一、引言传感器在当代科技领域及实际应用中占有十分重要的地位，各种类型的传感器早已广泛应用于各个学科领域。
近年来，传感器朝着灵敏、精巧、适应性强、智能化和网络化方向发展。
光纤传感技术是20世纪70年代末新兴的一项技术［1］，在全世界成了研究热门，已与光纤通信并驾齐驱。
光纤传感器作为传感器家族的一名新成员，由于其优越的性能而备受青睐，其具有体积小、质量轻、抗电磁干扰、防腐蚀、灵敏度高、测量带宽、检测电子设备与传感器可以间隔很远等优点，优良的性能使得光纤传感器具有广泛的应用前景。
本文从光纤传感器的基本原理及特点、光纤传感器的发展历程、光纤传感器的分类及应用原理、光纤传感器的应用及存在问题以及光纤传感器的发展趋势五大方面对光纤传感器进行介绍。
二、光纤传感器的基本原理及特点光纤( Optical Fiber) 是光导纤维的简称，光纤的主要成份为二氧化硅，由折射较高的纤芯、折射率较低的包层及保护层组成。
纤芯为直径大约0.1 mm 左右的细玻璃丝，把光封闭在其中并沿轴向进行传播的导波结构。
光纤传感器的发现起源于探测光纤外部扰动的实践，在实践中，人们发现当光纤受到外界环境的变化时，会引起光纤部传输光波参数的变化，而这些变化与外界因素成一定规律，由此发展出光纤传感技术。
2.1基本原理图1 是光纤传感器的原理结构图。
光纤传感器通常由光源、传输光纤、传感元件或调制区、光检测等部分组成。
光纤布拉格光栅温度传感技术研究
武汉理工大学硕士学位论文光纤布拉格光栅温度传感技术研究姓名：柴伟申请学位级别：硕士专业：机械电子工程指导教师：姜德生20040501摘要光纤Ｂｒａｇｇ光栅传感器是利用Ｂｒａｇｇ波长对温度、应力的敏感特性而制成的一种新型的光纤传感器，除具有传统电类传感器的功能外，它还具有分布传感、抗电磁干扰、精度高、长期稳定性好等优点，在大型复合材料和混凝土的结构监测、智能材料的性能监测、电力工业、医药和化工等领域有着广阔的应用前景。
对温度的测量是光纤Ｂｒａｇｇ光栅传感器的重要应用之一。
对光纤光栅进行温度传感研究不仅满足了对温度检测的需求，而且还为光纤光栅应变传感器的温度补偿提供了必要的基础。
研究表明，光纤Ｂｒａｇｇ光栅传感特性稳定，是理想的温度传感元件。
但是必须对Ｂｒａｇｇ光栅进行有效的封装，才能使其成为能满足工程实际要求的传感器。
因此对光纤Ｂｒａｇｇ光栅传感器封装方法的研究对于其走向实际应用具有重要的意义。
本文对光纤Ｂｒａｇｇ光栅的温度传感进行了研究，主要工作如下：对光纤Ｂｒａｇｇ光栅传感技术做了深入的研究和分析。
针对工程实际应用，提出了光纤光栅温度传感器的设计要求。
通过研究目前光纤光栅温度传感器封装的现状，并分析已有封装方法的特点，提出了一种新的光纤光栅温度传感器封装方法。
然后通过实验研究了封装结构及工艺对光纤光栅温度特性的影响，并对实验结果进行了理论分析。
可以得到以下结论：１）在封装过程中对光纤光栅旌加一定的预张力可以使光纤光栅温度传感器有很好的重复性。
２）封装结构可以提高光纤光栅作为温度传感器的温度灵敏度系数。
３）封装后的光纤光栅依然保持着波长与温度良好的线性关系。
因此，采用此种封装结构的光纤光栅温度传感器具备良好的重复性、线性度和灵敏度，可以满足实际应用的要求，具有广阔的应用前景。
此外，本文还介绍了光纤光栅波长解调系统的基本原理，分析比较了几种常用的光纤Ｂｒａｇｇ光栅波长解调方法。
探讨了基于调谐光纤Ｆ．Ｐ滤波法的光纤光栅解调器的研制，并组建了比较完整的光纤光栅温度传感检测系统。
光纤熔接的实验心得体会
光纤熔接的实验心得体会篇一：有线电视光缆熔接的心得体会有线电视光缆熔接的心得体会随着三网融合的不断推动,有线电视数字化,双向化已成一种趋势,有线电视网的升级改造,离不开光缆线路的传输,近几年来,由于光缆的价钱不断降低,专门是由于光缆传输频带宽,传输距离远,损耗小,抗干挠,抗雷电能力强,保(转载于: 小龙文档网:光纤熔接的实验心得体会)真度高,物理性能稳固等特点,光缆在有线广播电视信号传输中已被普遍应用,随着光缆传输网规模不断扩大,做好光缆网线路的保护,显得尤其重要。
.**县是个山区大县,全县幅员近三千平千米,总人口117万,XX年进行双向网络改造,XX年开始数字电视整转工作,目前**458个行政村中,已有355个行政村实现光纤联网,光缆总长度2064千米,纤芯36839千米,开通光节点930个,双向端口79465个,有线电视用户万.这几年来从保护光缆和光纤熔接工作中也积存必然的体会,笔者以为要做好光纤熔接工作,必需要做到细心，耐心，用心。
篇二：光纤熔接的实验报告实验：光纤的熔接实验目的：1.了解光纤和熔接光纤所利用的工具；；2.把握大体熔接光纤的步骤；3.能够熟练的完成光纤的熔接而且成功率很高；实验环境：光纤熔接进程中利用的工具要紧有：光纤熔接机、光纤切割刀、剥线钳、热缩套管、酒精和脱脂棉球、卫生纸。
还有辅助工具：十字螺丝刀、红光笔、光纤终端盒、剪子等。
它们作业如下：光纤熔接机：用来熔接光纤；光纤切割刀：用来制作光纤端面；剥线钳：用来剥去光纤束管和涂敷层；热缩套管：放在光纤熔接处爱惜光纤；酒精棉球：用来清理光纤；卫生纸：用来清理光纤上的油层；十字螺丝刀：用来拆卸终端盒；终端盒：用来盘放熔接好的尾纤，起爱惜作用；剪子：用来剪去光缆和尾纤中的爱惜丝绒等；光纤配线架：ST耦合器、SC耦合器：光纤，尾纤红光笔：利用红光笔进行测试，是不是连接成功；光纤熔接步骤：第一步：测量；第一利用卷尺测量从一座建筑物到另一座建筑物之间的距离为多少，和确信相应利用光纤的长度（包括预留的长度和建筑物之间的距离）；第一步：开揽；第一利用横向开揽刀将黑色光纤外表去皮；第二步：分揽；在分揽之前先将热缩套管套在光纤和尾纤上，用剥线钳去掉光纤及尾纤上的爱惜层，再用剥线钳的后端口剥去涂敷层，剥涂敷层时使劲必然呢个要适中，使劲轻涂敷层不容易去掉，使劲过大会把纤芯刮坏，方式为：左手拇指和食指捏紧光纤，使之成水平状，所露长度以5cm为宜，余纤在无名指、小拇指之间自然打弯，以增加力度，避免打滑。
光纤传感调研报告
光纤传感调研报告光纤传感调研报告一、引言光纤传感是指利用光纤作为传感元件的一种传感技术。
光纤传感的基本原理是通过探测光纤中光信号的变化来检测和测量各种参数或物理量。
光纤传感技术具有高灵敏度、长距离传输、耐腐蚀等优点，因此在许多领域得到广泛应用。
本报告旨在对光纤传感技术进行调研，并介绍其主要应用领域和发展趋势。
二、主要应用领域1. 环境监测光纤传感可以用于环境监测领域，例如温度、湿度、气体浓度等参数的监测。
通过将光纤布设在需要监测的环境中，可以实时、远程地监测环境的变化情况，为环境保护和自然灾害预警提供有效手段。
2. 结构健康监测光纤传感可以用于建筑、桥梁、管道等结构的健康监测。
通过将光纤嵌入到结构中，可以实时监测结构的应变、挠度等参数，及时发现结构的变形和破损情况，提前预警并进行维修。
3. 工业检测光纤传感可以用于工业生产过程的检测和控制。
例如，在高温、高压等恶劣环境下，使用光纤传感技术可以实现对工业设备的温度、压力、流量等参数进行监测，提高工业生产的安全性和效率。
4. 医疗领域光纤传感在医疗领域也有重要应用。
例如，通过将光纤引入人体，可以实现心率监测、血氧监测等生理参数的测量，对健康状态进行监控。
三、发展趋势1. 多功能化光纤传感技术正朝着多功能化方向发展。
将不同类型的传感技术与光纤传感结合，可以实现多种参数的监测，提高光纤传感技术的综合应用能力。
2. 远程监测随着物联网和远程监测技术的发展，光纤传感技术也向着远程监测方向发展。
通过将光纤接入网络，可以实现对远程位置的监测和控制，提高监测的效率和灵活性。
3. 小型化光纤传感器的小型化是发展的重要趋势。
小型化的光纤传感器能够更方便地嵌入到各种设备和结构中，实现对各种参数的实时监测。
4. 智能化光纤传感技术正朝着智能化方向发展。
通过与人工智能、大数据分析等技术结合，可以实现光纤传感数据的智能分析和预测，提高传感系统的智能化水平。
四、结论光纤传感技术是一种非常有潜力的传感技术，具有广泛的应用前景。
光纤传感器及其应用技术
和民用两大应用领域， 其中包括： 国土安全防卫系统、 大型构件的健康诊断系统、 电力工业的 安全检测系统以及用于石油化工、 生物医学和环境等领域的光纤检测系统。 我国虽然早已 园世纪 苑 园年代末期开始了光纤传感技术的研究工作 ， 于圆 但是由于受到制造工艺、 器件和配 园年， 套电子技术的制约， 一直未能进入大规模工程应用阶段。 直到最近 员 随着光纤技术的
光纤传感器及其应用技术
黎敏 摇 廖延彪 摇 编著
武汉大学出版社
内 容 简 介
作为现代传感技术的重要分支，光纤传感技术在许多领域具有替代传统传感器、 弥补 传感领域空白的先天优势。本教材以光纤传感器为核心，着重详细讨论了强度调制型、 相 位调制型、 波长调制型和偏振态调制型四大类型传感器以及分布式光纤传感器的原理 、 技术 — —网络技术和封装技术； 和设计方法； 有选择地介绍了光纤传感的两项核心技术 — 首次将光 — —聚合物光纤传感器、 纤传感最新研究方向新材料光纤传感器 — 光子晶体光纤传感器以及 微米和纳米光电传感器纳入教材。 教材内容覆盖了光纤传感领域的方方面面 ，特别是对传感器的讨论细致、 深入，并列 举了大量的应用设计实例。由于有教学科研的相辅相长，对学科最新技术和进展的介绍全 面、 贴近工程应用实际。可作为电子信息类相关专业的教材，同时对相关领域的科研及实 际工作者了解学科的前沿动态、 启发创新思维有较高的参考价值 。
摇摇员 援 源 援 缘 摇光调制器 ………………………………………………………………………… 源 猿 摇摇员 援 缘 援 员 摇光纤传感器的定义和分类 ……………………………………………………… 源 苑 摇摇员 援 缘 援 圆 摇光纤传感器的特点 ……………………………………………………………… 源 愿 摇习题与思考 ………………………………………………………………………………… 源 愿 园 第 圆章摇强度调制型光纤传感器 …………………………………………………………… 缘 摇圆 援 员 摇摇强度调制传感原理 ………………………………………………………………… 缘 园 摇员 援 缘 摇摇光纤传感器的定义、 苑 分类及特点 ………………………………………………… 源
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1路3号光栅
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产业化存在的问题
光纤光栅传感器种类不多
解调器价格高，品种不全
多技术集成研发投入单位不多
工程应用技术研究不够
产业化关键技术研发
自主知识产权核心技术
传感器
特种光纤光栅 封装 传感器件
解调器
廉价低速解调器 中速解调器 高速解调器
多技术集成和成套技术
工程应用技术研发
大连石化电缆沟长期安全监测 重庆电力(电缆)长期安全监测 武钢电缆沟长期安全监测
三峡白鹤梁水下博物馆保护工程 光纤光栅长期安全监测系统
传感器保护 盒
湖北清江水布垭水利工程大坝 大应变及渗漏光纤光栅监测系统
全球最大面板坝安全检测
沪蓉西施家梁子滑坡监测
沪蓉西施家梁子滑坡监测
宜万铁路边坡安全防护系统
测缝计、渗压计
多点位移计
翻车机动态监测传感器
岸桥起重机安全传感器 ……
煤矿瓦斯气体传感器
一氧化碳、氧气传感器
典 型 光 纤 光 栅 传 感 器
典型其他光纤传感器
波长解调核心技术研究
廉价低速解调器 中速解调器 高速解调器
光纤光栅波长解调技术
可调F－P波长解调技术
光纤
F＝ 9mm 高反射膜
军用 2000以来美国、日本 等国在汽车等更广泛 工业应用领域推广
M-V火箭系统 JAE 三轴惯导系统
国外概况
光纤光栅技术
军用
航天飞机X-33上温度，应变监测
瑞典SMART的国家计划，光纤光栅监视战斗机复合材料结构 美国宇航研究院光纤光栅自适应机翼 美国全光纤水听拖曳阵列(AO-TA)和共形水听阵列(LWPA) 英国全光纤海底声监视系统 美海军和航运公司合作 GCRMTC 计划，已成功将光纤光栅传感大规模用 于船舶、潜艇损伤监测) 阿林顿海军研究办公室资助光纤光栅海军舰艇结构健康监测 比利时、日本、法国等用于核电站安全监测 英美等用光纤光栅监测火药安全 ……
武汉市晴川桥安全监测系统
首次实现桥梁索力实时在线远程监测 及时发现了安全隐患
360
340
320
300
280
260
武汉长江二桥安全监测系统
武汉长江二桥现场 物理层 传感器及数据采集传输系统 数据层 数据采集及通信软件 环境荷载监测 车辆荷载监测 结构响应监测 温度、风速风向、雨量等 车速、交通量、视频、称重等 索力、应变、线形、位移等
上海洋山港岸桥起重机
1286700 1286680 1286660 1286640 1286620 1286600 1286580 1286560 1286540
升温 波长 1299 1298 1297 1296 1295 1294 1293 1292 0 200 400 600
500度时光纤光栅反射光谱图
升温 波长
研发成功的系列光纤传感器
土木工程用 温度、应变\应力传感器 大型装备用 振动传感器 其他 油库火灾监测报警器
索力传感器、锚索测力计 轮轴识别器、称重传感器 隧道火灾监测报警器 土压力计、压力环 光纤高温计、光纤柜位\ 液位计 电力设施火灾监测报警器
nd /cosq
通过旋转滤波片转动扫描
特点
工艺简单，成本低廉，可实现大规模工程应用
解调器
多技术集成和成套技术
是实现产业化和大规模工程应用的关键 十多个专业技术人员从事多技术集成和成套技术研究
光纤传感技术国家重点工业性试验基地
光纤传感器国家高技术产业化示范工程 十五863重大科技成果 “光纤光栅传感技术及产业化研究” 建成了多类光纤传感器的多条生产线 研发成果已在石化、交通、大型土木工程、水利、电力、
光纤光栅传感器研发
特种光纤光栅
啁啾光纤光栅 三角形光纤光栅 相移光纤光栅 高温光纤光栅
编码光纤光栅
采用谱型控制方法制备三角形光栅
无胶化FBG的制备技术
发明专利：ZL200410061378.9
光纤光栅的金属化涂敷技术 光纤光栅传感器的激光精密焊接技术
高温光纤光栅传感器
其他工程应用
大型结构工程安全监测
三峡重点文物“白鹤梁”水下博物馆 湖北水布垭电站锚固工程 沪蓉西施家梁子滑坡监测 宜万铁路边坡安全防护系统 港口大型翻车机实时在线监测 岸桥起重机实时在线监测 大型浮吊实时在线监测 发动机在线监测
大型机械装备安全监测
电力系统的安全运行监控
19:27:50 19:28:31 19:29:12 19:29:53 19:30:33 19:31:14 19:31:55 19:32:36 19:33:17 19:33:58 19:34:39 19:35:19 19:36:00 19:36:41 19:37:22 19:38:03 19:38:44 19:39:25 19:40:05 19:40:46 19:41:27 19:42:08 19:42:49 19:43:30 19:44:11 19:44:52 19:45:32 19:46:13 19:46:54 19:47:35 19:48:16 19:48:57 19:49:38 19:50:19 19:50:59
重大装备、煤矿等行业领域重大工程获得广泛应用
光纤传感技术研发基地
光纤传感器产业化基地
工程应用技术研发
工程模型实验验证
传感器的标准化、系列化
工程应用
汽车动态称重传感器测试模型
光纤称重传感系统工程应 用验证与测试场景
动态称重测试数据
5公里1号光缆温度-空间分布图
光纤
n· d
问题 1. 光纤直径小 （f9mm），需要高难度的微加工技术
2. 光纤需要平动扫描，很难保证高精度平行
研究高性能、低成本的波长解调技术是 光栅传感技术产业化的关键之一
组合式角调谐波长解调技术
（ZL200320116137.5）
光纤 准直器 高反膜 滤波片 准直器 光纤
θ
入射光
透射光
光程
解决了长距离火灾探测与传输的难题，实现20 公里长无中继的火灾监测技术
在世界规模最 大——陕西秦岭 终南山隧道火灾 报警工程国际招 标中以技术第一 中标，建成并评 为优秀项目
世界规模最大的公路隧道火灾报警
中 标 通 知
获 优 秀 项 目 奖 通 知
已在40多个隧道的火灾报警中应用
用户报告 无漏报、误报，结构 简单，维护方便，传 输距离远，不受电磁 干扰，可实时显示隧 道内温度，系统具有 自检功能，能满足隧 道安全运行要求
国家四大战略储备油库火灾 报警工程全部中标并已建成 2007年国家某石油战略储备 基地10万立方米特大油罐两 次雷击失火，均及时报警， 避免了重大损失
镇 海 国 家 石 油 储 备 基 地
油罐火灾自动报警设施可靠
15点16分，总控室接到47# 罐火灾自动报警信号
大型油罐光纤火灾报警系统
大型隧道工程的火灾报警
光纤光栅技术国外概况
民用
发达国家桥梁的安全监测大多采 用光纤光栅传感技术
大坝等大型土木工程安全监测
德西门子等公司等已用于大型电 机和高压传输电缆
美 CIDRA 和英 Sunart Fibers
Ltd 等用于输油管线和海洋石油 ……
国内需求
新建桥梁几乎都增设长期健康监测系统
公路隧道火灾监测和汽车称重急需新技术 桥梁和水利等锚索长期实时安全监测要求十分迫切 电网长期安全运行日益得到重视 中石化安全局2001年下文，所有5万M3以上油罐必 须装火灾报警系统 ••••••
光纤传感器产业化工作 几点体会与讨论
姜德生 周次明 武汉理工大学 2007.10
光纤传感器产业化工作几点体会与讨论
一．国外概况 二．国内需求和存在的问题
三．产业化几点体会与讨论
自主知识产权核心技术研究 多技术集成和成套技术研发 工程应用
四．新型传感器基础研究
国外概况
光纤陀螺及惯导系统
宜昌－万县铁路安全监测路段划分示意图
每个路段传感区域划分示意图
大型旋转机械装备安全监测
港口大型翻车机实时在线监测
岸桥起重机实时在线监测
大型浮吊实时在线监测
发动机在线监测(高速旋转设备长期在线监测)
秦皇岛港口翻车机安全监测
翻车机端环应变测量布点示意图
传感器在端环、 U形架和拉杆等 关键部位布点情况
数据处理及数据库管理系统
信息层
综合数据库管理软件
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