为提高光缆线路故障诊断的正确率,便于光缆线路的检修与维护,提出一种基于光纤传感技术的综合智能化光缆线路故障诊断方法。首先,通过光纤传感器监测、采集光缆线路故障信号数据,并利用小波包3层分解和重构光缆线路故障信号数据提取小波包能量特征、小波包标准差特征和Shannon熵特征;其次,将提取的特征数据划分成训练样本和测试样本,针对训练样本将光缆线路故障特征数据和故障类型(短路故障、漏电故障、钩挂故障以及锚砸故障)作为ELM模型的输入和输出,建立光缆线路故障的ELM识别模型。与SVM、RBFNN和BPNN相比,采用ELM进行光缆线路故障诊断具有更高的正确率,为光缆线路故障诊断提供新的方法。

提出一种新型的光纤测温传感器。基于热胀冷缩原理,物体长度会随温度变化产生与之成正比的微小变化,采用带光源的光纤测微位移探头测出这个微小变化,可得温度与位移的变化关系,采用光电转换则可输出温度与电流的变化关系。

验证了一种基于光纤Fizeau干涉仪的声发射传感器,可用于固体表面传播的超声波的检测.这种传感器的特点是能够精确地检测由固体表面传播的超声波产生的微弱振动.当超声波信号通过光纤传感器到达探测器时,干涉仪的输出光强度受到了超声信号的调制.通过检测干涉仪的输出光强度并利用Fourier变换,测得了超声信号的振幅和频率.对传感系统的相位调制特性进行了仿真,并对实验结果进行了分析.

研制了一种新型的利用激光光束反射原理的全光纤弹速测量系统.该系统采用了全光纤结构和光纤耦合器等无源器件,以输出光功率1mW,工作波长1300nm的半导体激光器作为测试系统的光源,用光纤耦合器进行分光,实现了在一根光纤中同时传输光源和接受目标反射的信号光,避免了复杂的调节和准直过程.该系统结构简单、可靠性高,利用它,成功地测量了霍普金森杆发射的子弹速度,结果表明其速度测量相对不确定度小于1%.

光纤传感器在测井中得到了广泛的应用.到目前为止光纤传感器已经能够进行井下参数(压力、温度、多相流)的监测、声波监测、激光光纤核测井等,有一部分光纤测井技术已经商业应用.本文综述了光纤传感器在石油测井中的最新研究与应用进展,最后指出了光纤测井的应用前景.

本文首先本文对光纤传感器技术的发展进行了概述,介绍了与光纤相关的基础理论,随后介绍了光纤传感器的组成与分类。就光纤传感器的应用方面进行了分析与说明,指出光纤传感器用途十分广泛,在土木工程,生物医学,电力系统中发挥着巨大的作用。最后,本文展望了光纤传感器技术的发展趋势与前景。

为使测量加速度计的传感器小型化,且不受电磁干扰,根据GRIN透镜在1/4波节处具有入射光线与出射光线成中心对称的特性[1],首次提出并研制了采用GRIN透镜制成的微型光纤加速度计.闭环负反馈电路设计技术被应用于该加速度计中,使之成为一个具有调宽脉冲再平衡性能的新颖加速度测量系统.对该系统进行的数字仿真和精度定量分析表明:该光纤加速度计具有测量线性范围宽、精度高的特点,可广泛应用于惯性测控系统中.

介绍LabVIEW开发平台在数据采集和数据分析上的实现方法，设计了光纤辐射式实时测温系统，阐述了系统的工作原理以及系统的硬件和软件结构，实现了实时数据采集、数据远程显示和数据的存储功能。

以全光纤迈克尔逊干涉仪为基础,研制出由地震敏感元件组成的单分量双光路加速度地震检波器样机,并提出了三分量检波器的设计方案.为了考察缠绕光纤前后顺变柱体弹性模量的变化,做了拉伸和压缩实验,以确定其作为敏感元件的关键特性.该检波器可用于检测小到0.01g的加速度.

研究了一般条件下基于3×3耦合器的非平衡光纤Mach-Zehnder干涉仪的传输特性。运用波导耦合理论和光纤偏振光传输理论,通过推导,得到干涉仪输出光强、可见度以及相位噪声的表达式,分析了干涉仪三路输出光强之间的相互关系,以及可见度、相位噪声与干涉仪输入光偏振态之间的关系。