基于光纖環(huán)衰蕩實(shí)現(xiàn)靜冰壓力測量.pdf

1、在我國高緯度的東北、西北等地區(qū)，由于冬季寒冷引起河流大面積結(jié)冰導(dǎo)致的水工建筑物損壞的事情經(jīng)常發(fā)生，會引起巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此研究冰力學(xué)特性，了解冰形成和融化過程中力的變化十分必要，可以為水工建筑的防護(hù)與建造提供指導(dǎo)。
　　隨著光纖技術(shù)的發(fā)展，光纖傳感技術(shù)因其結(jié)構(gòu)簡單、不受電磁干擾、體積小、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，自誕生約50年以來得到了十分迅速的發(fā)展，目前已應(yīng)用于生產(chǎn)和生活的許多方面。光纖環(huán)衰蕩(FLRD)技術(shù)是以腔衰蕩光譜(CRDS)技

2、術(shù)為基礎(chǔ)提出的，利用光纖環(huán)形成諧振腔的一種強(qiáng)度型光纖調(diào)制技術(shù)?；?FLRD技術(shù)的光纖傳感器還具有穩(wěn)定性和實(shí)時性好、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)。本文結(jié)合 FLRD技術(shù)與光纖微彎傳感技術(shù)，設(shè)計了一種連續(xù)監(jiān)測靜冰壓力的傳感系統(tǒng)。論文的主要工作包括：
　　(1)通過查閱文獻(xiàn)資料，綜述了靜冰壓力的研究現(xiàn)狀，介紹了幾種常用的靜冰壓力估算方法，并對光纖傳感的基本原理和分類進(jìn)行了介紹。
　　(2)介紹了CRDS技術(shù)及FLRD技術(shù)基本結(jié)構(gòu)、原理及發(fā)展

3、歷程。FLRD技術(shù)包含脈沖光源、光纖環(huán)和數(shù)據(jù)處理部分。脈沖光源使用實(shí)驗(yàn)室搭建的摻鉺光纖環(huán)形鎖模激光器；光纖環(huán)由兩個分光比為95:5的2×1耦合器和一段單模光纖組成；數(shù)據(jù)處理部分包含光電探測器和示波器。FLRD技術(shù)把傳統(tǒng)強(qiáng)度傳感器測量光強(qiáng)轉(zhuǎn)換為測量脈沖在光纖環(huán)中的衰蕩時間，避免光源強(qiáng)度變化引起所測物理量的誤差。
　　(3)通過分析光纖彎曲損耗理論和討論微彎傳感器的靈敏度，設(shè)計了適用于靜冰壓力測量的微彎傳感器結(jié)構(gòu)，并利用3-D打印機(jī)制