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光纤传感技术在土木工程中的应用摘要指导教师:刘浩吾论述了其传感的基本理论——微弯损耗理论。∩希ü庹ごǜ邢低秤糜谧楹锨关键,为此构建了数字化、全自动的高精度力一光试验系统。该力一光耦合试验学和数字式控温箱的组合试验系统。通过试验研究,并在此基础上成功地将光纤传感应用于工程结构的模璺匝橹小温度等因素的影响,通过模型试验建立了分布式光纤裂缝传感的力一光本构关系一.——————————————————————————一岩土工程专业硕士研究生:雷运波本文从光纤弯曲损耗理论和瓷淅砺鄢龇ⅲ刑至朔植际搅逊旃庀传感系统和光纤庹ごǜ邢低车墓こ逃τ谩U攵苑植际焦庀肆逊齑ǜ衅鳎模型试验,光纤对外界温度,纵向拉伸等因素的敏感性试验以及埋设工艺试验。面板模型试验。:力学系统和光学系统。力学系统的主要组成为型岩石一混凝土力学试验系统,主要提供加力系统和记录裂缝;光学系统为激光光源和光功率计组成,主要采集光学信号的变化。,并记录伸长量。在分布式光纤裂缝传感的温度敏感性试验中采用了光本文得出了如下结论:⒖梢岳霉庀宋⑼渌鸷睦砺奂嗖忭帕逊欤植际焦庀肆逊齑ǜ胁皇芑肪
⒃诠こ逃τ弥校植际焦庀肆逊齑ǜ杏氪臣嗖馍璞赶啾冉希梢约测结构的无限多自由度的物理参数分布,是传统的机械类、电子类微电子类等⒐庀薆光栅传感系统的结构简单化,以光栅应变传感头为核心,可这一结果表明,光纤庹ごǜ邢低秤τ糜诟忠豁抛楹辖峁沟陌踩ḿ觳模型。⒎植际焦庀肆逊旒嗖饬槊舳冉细摺⒎炜矸直媛始岸ㄎ环直媛矢摺分立型器件无法实现的功能,真正实现了分布式监测。⒖衫霉庀薆光栅原理制成光纤裂缝传感器、光纤滑移传感器以及光纤掀起传感器等多种传感器,其具有灵敏度高,实用性强,抵抗破坏能力强,埋设存活率高等优点。构成传感网络,实施准分布式监测,监测容量大,检测可靠、稳定,不受光强、链路损耗等波动影响。⒏孟低骋丫τ糜诟郑抛楹锨琶姘宓哪P褪匝橹校觳獾浇峁沟挠Ρ洌特别是成功地检测到钢一砼界面损伤ɑ啤⑾破和桥面板的砼裂缝,而这种损伤是传统的传感器无法检测到的。是具有明显的优势。关键词:分布式传感光纤,光纤庹ぃǜ衅鳎聊竟こ贪踩ḿ嗖猓砼裂缝。模型试验,
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第一章绪论光纤传感器的发展史及研究现状力嵋捌。年,美国康宁公司用高纯石英拉制成损耗为/亩嗄9庀耍断降低,石英光纤的损耗在波长遺达到了甋/拥,在波长畂到了/拥。目前正在研制的氟化物玻璃光纤,通过降低光纤中的瑞利散射能将光纤损耗在波长纸档偷.~棚/向霄】。二十年来,光纤衰纤为媒质,感知和传输外界被测信号的新型传感技术。随着现代物理光学的最新成果的取锝和材料学以及加工技术的进步,光纤健感理论与技术褥到了进一新的途径。以降到/,这篇论文激励了大量科技工作者为研制出低损耗的光纤而努证实了高锟等人的设想,这标志着低损耗光纤的出现,也为光纤通信提供了可减降低了两个数量级,带宽成倍增加,光纤的机械性能不断提高,用于传感技术的特殊光纤也开始研制。伴随着光纤技术的发展,相关领域与技术也不断的进步,特别是新光源和新光敏元件得以不断的实用化,郝为光纤应用领域的扩展提供的条件。光源是实现宽带光源的技术有:基于半导体工艺的发光二极管突诓卧庸光纤是世纪后半叶人类的重要发明之一。它与激光器、半导体探测器一起构成了新的光测技术,即光子学新领域【。光纤和光学通信技术的迅速发展,引起了各界人士的关注,人们试图将这一新技术成果用到各自的领域,光纤传感就是在这种情况下出现的。光纤传感是以光波为载体,光步的发展,为研究、开发高精度、高效率的自动化测试仪器和系统开辟了一条年,┦亢突艨斯瓾┦烤凸庀说那熬胺⒈砹司哂兄卮罄芬庖宓穆畚模畚奶岢鼋玻璃中过渡族金属离子的含量亓勘降低到缶以下,光纤的吸收损耗可能。随着工艺方法的不断改进,减小了光纤中杂质对光波的吸收,光纤损耗不光纤传感系统中不可缺少的器件,宽带光源更是光纤传感尤其是分布式光纤传感中的重要器件,传感解调系统对光源要求有较大的带宽和较强的输出功率。四川大学硕士学位论文
的分支——光纤传感技术【。等。在光电子学元器件的稳定性和可靠性方面也不断提高,研究噪声小的光纤纤传感器产品将达到美、日等国年代初、中期产品的水