光纤光栅是一种在光纤内部通过特定技术制作的周期性折射率变化结构,它在光通信和光传感领域具有广泛的应用。光纤光栅的主要类型包括长周期光纤光栅(LPFG)和布拉格光纤光栅(FBG),它们利用不同的光学原理实现光的反射或透射特性。 长周期光纤光栅具有较长的周期,一般在几百微米的数量级。由于其长周期结构,LPFG主要通过模式耦合的方式对光进行操作,通常用于波长选择性滤波和光传感。在特定的波长下,光从核心模耦合到包层模,从而实现了特定波长光的减弱。LPFG因其较大的模式耦合区域,对于制造过程中的缺陷较为不敏感,且易于调节。 布拉格光纤光栅具有较短的周期,一般在几百纳米到微米的数量级。FBG利用的是光纤内部的折射率变化对特定波长的光进行反射,这个波长通常被称为布拉格波长。布拉格波长由光纤光栅的周期和有效折射率决定。FBG通常应用于光纤传感、光纤激光器的制造、色散补偿以及光纤通信网络中的滤波器等领域。 光纤光栅的仿真文件通常用于模拟和分析光纤光栅的透射谱和反射谱。通过仿真软件,如Matlab,可以更改光纤光栅的各种参数(例如周期、折射率调制深度、长度等),以及光纤光栅所处环境的折射率等,来研究这些参数对光纤光栅性能的影响。 光纤光栅的仿真研究对于理解和设计光纤光栅传感器及光纤通信系统中的关键元件具有重要意义。在光通信系统中,光纤光栅用于实现波长选择性滤波、波长路由以及色散补偿等功能,以提高系统性能。在光传感领域,光纤光栅因其体积小、灵敏度高、抗电磁干扰能力强等优势,在温度、应力、压力等物理量的测量中得到广泛应用。 通过仿真工具可以深入探讨光纤光栅的特性与应用。仿真不仅可以帮助研究者优化光纤光栅的设计,还可以在实际制作之前预测其性能,从而节省研发成本,缩短研发周期。仿真软件为研究者提供了便捷的途径去测试各种参数,进而获得最佳设计。 光纤光栅及其仿真技术是现代通信系统中不可或缺的组成部分,它们的发展推动了光通信和光传感技术的进步。随着科技的发展,光纤光栅的应用将会更加多样化,其仿真技术也将进一步完善,为实现更高效、精确的光学系统提供支持。
2025-06-24 17:32:51 618KB
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针对巷道锚杆载荷监测的重要性及常规监测方式的局限性,采用理论分析、实验室测试及现场试验的方法,以光纤布拉格光栅(FBG)为核心敏感器件,研制了一种新型光纤光栅锚杆测力计。锚杆测力计标定及性能测试表明,其具有良好的线性度、重复性和较高的灵敏度,灵敏度为57.25 pm/MPa,线性拟合系数为0.999 6。在沙曲矿14301轨道巷中构建了锚杆支护质量光纤光栅监测系统,对工作面开采过程中巷道2个测站的锚杆载荷变化进行实时在线监测。应用结果表明,测站1几乎不受工作面开采扰动的影响,仍保持初始预紧力的作用效果;测站2的锚杆载荷呈现为先稳定后增大最后减小的变化趋势,监测数据可作为巷道围岩稳定与控制的数据基础。监测系统具有本质安全、抗电磁干扰、可靠性高的优点,适合进一步推广应用。
2024-02-26 16:42:29 934KB 行业研究
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本实验利用处在不同温度或应变光纤Bragg有效折射率及光栅面之间的周期大小的改变,造成布拉格光栅中心波长的漂移,将环境温度或压力的变化转化为中心波长的变化。我们将利用光谱仪,布拉格光栅,宽带光源,光纤环形器搭建实验装置来测量不同温度或压力下,中心波长的变化,从而的到他们的关系线性函数
2022-05-10 16:42:47 2.54MB FBG 温度 应变
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近几十年以来,电气传感器一直作为测量物理与机械现象的标准设备发挥着它的作用。尽管它们在测试测量中无处不在,但作为电气化的设备,他们有着与生俱来的缺陷,例如信号传输过程中的损耗,容易受电磁噪声的干扰等等。这些缺陷会造成在一些特殊的应用场合中,电气传感器的使用变得相当具有挑战性,甚至完全不适用。光纤光学传感器就是针对这些应用挑战极好的解决方法,使用光束代替电流,而使用标准光纤代替铜线作为传输介质。
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光纤布拉格光栅的耦合模理论分析,有利于学习光栅耦合理论
2022-04-15 09:41:16 327KB FBG
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针对光纤布拉格光栅(FBG)传感网络中重叠光谱的中心波长解调问题,提出一种基于门控循环单元(GRU)网络的波长检测方法。该方法将FBG重叠光谱的波长解调问题转换为模型回归问题,同时考虑到光谱数据的序列特征和频谱特性,采用GRU网络实现对光谱数据的特征学习,训练得到相应的波长检测模型,从而实现对重叠光谱的精确快速解调。经实验验证,所提方法能够解决FBG传感网络光谱部分重叠或完全重叠条件下的中心波长的精确解调问题,其方均根小于1 pm的测试结果占总数的88.2%。相比现有的解调方式,所提方法在检测精度和稳定性上均有一定的提升,为提高FBG传感网络的复用能力提供了新的途径。
2021-11-09 20:54:04 5.74MB 光纤光学 光纤布拉 波长检测 深度学习
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行业分类-电信-利用三点寻峰算法处理FBG传感信号的方法.rar
Matlab仿真:光纤布拉格光栅仿真反射谱、不同光栅长度对应的光纤布拉格光栅仿真反射谱、不同折射率调制深度对应的光纤布拉格光栅仿真反射谱、不同耦合系数情况下峰值反射率与光栅长度的关系曲线、不同光栅长度情况下峰值反射率与交流耦合系数的关系等
2021-07-12 17:37:36 1.2MB Matlab FBG
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为实现碳纤维复合材料对钢筋混凝土结构集先进加固与实时在线安全测评双重功能,将布拉格光栅光纤传感器固化于CFRP中.实验表明FBG与CFRP相容性及应变传感特性理想.根据钢筋混凝土结构理论和ANSYS有限元软件编制CFRP加固RC梁受弯荷载效应模拟计算程序.采用基于MATLAB的Monte Carlo计算程序,完成被加固结构可靠度模拟.制备的钢筋混凝土实验梁,采用预置FBG传感器的CFRP加固.梁内部钢筋粘结FBG传感器,压区混凝土上粘接电阻应变片.实验表明:全部实验梁承载过程中,根据 CFRP中FBG的实
2021-05-25 10:27:12 252KB 自然科学 论文
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光纤光栅反射谱模拟程序 模拟宽谱光入射到光纤布拉格光栅后的反射谱
2021-05-16 10:37:48 605B FBG 反射普
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