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基于F-P干涉的强度型光纤压力传感器
作者: 邓元龙, 赵小丽, 李学金, 耿优福, 洪学明, 邱成军 主题: 传感器技术, 光纤光学, 压力测量, 微机电系统, Fabry-Perot干涉, 方形硅膜, 强度调制 年份: 2011
摘要: 研究基于强度解调技术的fabry-perot干涉型光纤微机电系统(micro-electro-mechanical systems,mems)压力传感器.该传感器采用mems各向异性腐蚀工艺加工的方形硅杯,其硅杯结构尺寸和表面光洁度比圆形压力敏感膜一致性好.传感器采用大面积比的方法,降低硅敏感膜片弯曲变形所引起的非线性测量误差,新增参考光路以补偿光源功率波动对测量的影响.在0~38kpa压力范围内实现了单值测量,相对灵敏度达到0.7%/kpa.实验与理论分析结果一致,具有很好的测量重复性.提出的多波长和多传感融合的测量方法,可用于扩大测量范围,提高灵敏度.
一种无接触铁磨粒测量传感器的优化设计
作者: 杨冲冲, 曹广忠, 李学金, 陆丕清, 郑翔, 蔡宇恒 主题: 磨粒传感器, 优化设计, 有限元, 磁场-电路耦合, 灵敏度 年份: 2011
摘要: 针对非接触变压器结构形式的铁磨粒传感器,由于存在漏磁较大、初次级线圈的耦合系数低导致的传感器灵敏度不高等问题,为此,需要对其结构进行优化。给出了铁磨粒传感器的检测机理,分析了影响传感器灵敏度的各种参数,采用ansys软件对该传感器进行了磁场-电路耦合有限元仿真与分析,提出了提高传感器灵敏度的优化结构和方法。仿真和实验结果表明:优化后的传感器在体积上大幅度缩减,灵敏度显著提高。
基于PLD法制备的MgZnO薄膜紫外传感器的研究
作者: 胡居广, 刁雄辉, 李学金, 林晓东, 李佑国, 刘毅, 龙井华, 李启文 主题: 紫外探测器, MgZnO薄膜, 温度, 脉冲激光沉积 年份: 2011
摘要: 用krf准分子脉冲激光沉积(pld)法,以石英为衬底,在300℃~600℃制备了mgzno薄膜。由拉曼光谱仪、afm、uv/vis分光光度计对薄膜进行表征,结果表明,在600℃制备薄膜有最大的禁带宽度3.78 ev,以及最好的结晶质量。在此薄膜上镀上al电极制备紫外传感器,测量了传感器的的i-v曲线、光谱响应特性,以及在365 nm紫外光辐照下的时间响应特性。传感器波长响应峰值在约320 nm;上升时间常数为9.1 ms,下降时间常数为16.5 ms。
基于液体填充的光子晶体光纤温度传感特性分析
作者: 李学金, 于永芹, 洪学明, 宋奎岩, 朱莉 主题: 光纤光学, 光纤传感, 光子晶体光纤, 温度传感器 年份: 2009
摘要: 提出了一种基于在折射率引导型光子晶体光纤(pcf)中填充高折射率温度系数液体的新型折射率型光纤温度传感器。通过建立理论模型,设定入射波长和材料参数及完美匹配层边界条件,采用全矢量有限元法对六角形结构排列的折射率引导型光子晶体光纤的温度特性进行了分析。研究表明,在空气孔中填充液体乙醇,pcf模场分布随着温度变化明显,其有效折射率和限制损耗都随着温度升高而减小。相同的孔间距,占空比越大,输入波长越长,有效折射率和限制损耗受温度影响越大。当波长为1500nm,山空比为0.7,温度从-20℃升至70℃时,限制损耗从3.5×102db/m减小到22db/m。
Loss properties of all-solid photonic band gap fibers with an array of rings
作者: 耿优福, 李学金, 谭晓玲, 姚建铨 主题: 年份: 2010
摘要: the confinement loss and bend loss properties of all-solid photonic band gap fibers with an array of rings doped with highindex material are investigated.the calculated results show that for a specific structure,the confinement loss and the critical bend radius are reduced simultaneously in some band gaps by increasing the inner diameter of ring,which provides a useful guide and a theoretical basis for designing large mode area fibers with low loss.
寄生虚反射对外差干涉椭偏测量的影响
作者: 邓元龙, 李学金, 柴金龙, 徐刚 主题: 光学测量, 干涉椭偏术, 非线性误差, 寄生虚反射, 薄膜测量 年份: 2009
摘要: 研究了一种采用横向塞曼激光器并且没有任何运动部件的外差干涉椭偏测量系统。由非理想的激光源、偏振分光镜等器件所产生的非线性误差,是影响纳米测量精度的主要因素。采用琼斯矢量法,分析并建立了光学系统寄生虚反射所引入的误差模型,讨论了虚反射对误差漂移的影响。在不考虑其它误差因素的前提下,同一光路内部产生的同频率虚反射波对测量结果没有影响;而不同频率的参考光束与测量光束之间的交叉虚反射所产生的膜厚测量误差为亚纳米量级。讨论了消除和抑制虚反射误差的方法。
双空芯光子晶体光纤温度传感特性研究
作者: 李学金, 宋奎岩, 洪学明, 于永芹 主题: 光学, 光纤传感器, 有限元法, 光子晶体光纤, 耦合长度, 限制损耗 年份: 2010
摘要: 分析双空芯光子晶体光纤在填充高温度系数折射率敏感介质后的温度特性.应用全矢量有限元法研究温度对其模场分布、等效折射率、耦合长度及限制损耗的影响.结果表明,耦合长度随温度升高递减,限制损耗随温度升高递增.当结构一定时,短波长条件下,双空芯光子晶体光纤具有更好的温度敏感特性.
多模光纤微弯应变传感器研究
作者: 李学金, 谢盛辉, 黄东兴, 龚贺 主题: 光纤传感器, 微弯, 应变 年份: 2006
摘要: 设计了3种不同齿形结构的光纤微弯传感器。传感器中的光纤变形装置是由一个拱型弹性膜片和置于膜片与被测试件之间的一对带齿构成。弹性膜片固定在被测试件上,试件的表面应变带动这一对带齿在光纤横向上的微小位移,改变光纤微弯变形,改变光纤的损耗,从而实现对被测对象的应力、应变测量。对3种不同齿形结构的光纤微弯传感器进行了研究和比较。
单光纤压力传感器的研究
作者: 何俊男, 采振祥, 李学金, 刘进, 黄焕彬 主题: 压力传感器, 光纤传感器, 膜片, 光场分布 年份: 2007
摘要: 设计了一种目的在于减小传感器尺寸的单光纤结构膜片式光纤压力传感器.实验中采用62.5/125μm多模光纤和直径为10mm的弹性膜片,对光纤端面到膜片的距离在几种不同情况下的传感器响应特性进行了实验研究.我们通过对光纤投射到膜片上的光斑进行分析,给出了反射回光纤的有效光场分布,并利用有效光斑进行计算,而对原有理论做出了一定的修正,修正后的理论与实验的符合性比未修正前有了较大的提高.
差动式光纤微弯传感器
作者: 李学金, 张杰锋, 王欣义, 张榕城 主题: 光纤传感器, 微弯, 差动, 位移 年份: 2007
摘要: 设计了一种新型的差动式光纤微弯传感器,并对传感器的位移特性和应变特性进行了实验研究。该传感器的特点是不仅可以测量位移、应力、应变等参量的大小,还可以判断参量的方向,且灵敏度比单一传感器增加一倍。实验证明,通过在传感器中加入变形齿限位装置和光纤定位槽,大大改善了差动式光纤微弯传感器的敏感性能和实用性。
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