長周期光纖光柵及其級聯(lián)結構的傳感特性及應用

第 1章 緒 論\t1
1．1 引言\t1
1．2 LPG的理論研究現(xiàn)狀\t2
1．3 LPG的制備技術\t3
1．4 LPG的應用概況\t6
1．4．1 LPG在通信領域的應用\t7
1．4．2 LPG在傳感領域的應用\t8
1．5 LPG的發(fā)展趨勢\t9
1．6 本書的研究內(nèi)容及結構\t10
參考文獻\t12
第 2章 LPG及LPGP的理論分析\t17
2．1 光纖光柵的結構\t17
2．2 耦合模理論\t19
2．3 LPG模式耦合\t20
2．3．1 纖芯基模有效折射率及其場分布\t20
2．3．2 包層模有效折射率及其場分布\t21
2．3．3 耦合特性分析\t25
2．3．4 LPG的模式耦合方程\t26
2．4 LPGP模式耦合\t27
2．5 本章小結\t30
參考文獻\t30
第3章 LPG及LPGP譜特性的仿真和研究\t32
3．1 表征LPG的譜特性的參數(shù)\t32
3．2 LPG對結構參數(shù)的敏感特性分析\t35
3．2．1 光柵參數(shù)對頻譜的影響\t35
3．2．2 光纖結構參數(shù)對頻譜的影響\t40
3．3 LPGP對結構參數(shù)的敏感特性\t45
3．4 本章小結\t49
參考文獻\t49
第4章 LPG的傳感機理\t50
4．1 LPG的溫度傳感\(zhòng)t50
4．1．1 諧振波長的溫度特性理論分析\t50
4．1．2 損耗峰幅值的溫度特性\t52
4．1．3 溫度特性實驗研究\t53
4．2 LPG的軸向應變傳感\(zhòng)t54
4．2．1 軸向應變理論分析\t54
4．2．2 軸向應變實驗研究\t55
4．3 LPG的彎曲傳感\(zhòng)t57
4．3．1 彎曲特性理論分析\t57
4．3．2 彎曲特性實驗研究\t59
4．4 LPG的折射率傳感\(zhòng)t60
4．4．1 折射率特性理論分析\t60
4．4．2 折射率特性實驗研究\t62
4．5 LPG的橫向負載傳感\(zhòng)t64
4．5．1 橫向負載特性理論分析\t64
4．5．2 橫向負載特性實驗研究\t65
4．6 LPG的溫度補償技術\t66
4．6．1 溫度補償方法\t66
4．6．2 溫度補償實驗\t67
4．6．3 其他溫度補償方法\t69
4．7 本章小結\t70
參考文獻\t71
第5章 LPG振動信號監(jiān)測\t72
5．1 薄板振動的微分方程\t73
5．2 LPG振動信號監(jiān)測傳感器\t76
5．2．1 動態(tài)信號監(jiān)測原理\t76
5．2．2 LPG動態(tài)信號監(jiān)測系統(tǒng)\t77
5．2．3 LPG動態(tài)信號的解調(diào)方案\t80
5．2．4 系統(tǒng)最優(yōu)工作點的確定\t84
5．3 薄板結構振動信號的采集\t85
5．4 分布式振動信號采集系統(tǒng)\t89
5．5 具有自動跟隨功能的振動信號監(jiān)測系統(tǒng)\t91
5．6 本章小結\t93
參考文獻\t94
第6章 基于小波包能量譜分析的LPG結構損傷識別\t95
6．1 板結構ANSYS分析\t95
6．2 小波包理論分析\t98
6．2．1 小波分析\t99
6．2．2 小波包分析\t100
6．3 信號的能量特征指標提取\t102
6．3．1 小波基的選取\t102
6．3．2 小波分解階數(shù)和小波包分解尺度的選取\t103
6．3．3 特征指標的提取\t103
6．4 板結構的小波包能量譜分析\t104
6．4．1 同一位置不同程度的損傷\t104
6．4．2 不同位置相同程度的損傷\t107
6．5 本章小結\t109
參考文獻\t110
第7章 LPG土木工程結構耐久性健康監(jiān)測\t111
7．1 混凝土結構中的鋼筋銹蝕\t111
7．1．1 鋼筋銹蝕機理\t112
7．1．2 鋼筋銹蝕過程\t114
7．2 混凝土結構中鋼筋銹蝕監(jiān)測方法\t115
7．3 實驗方法確定\t116
7．3．1 鋼筋銹蝕方法的確定\t116
7．3．2 混凝土中鋼筋銹蝕率的測量\t117
7．4 基于LPG折射率特性的鋼筋銹蝕監(jiān)測\t117
7．4．1 傳感器設計\t117
7．4．2 實驗室環(huán)境實驗\t119
7．4．3 雙光柵測量\t121
7．4．4 實驗討論\t122
7．5 基于LPG微彎特性的鋼筋銹蝕監(jiān)測\t123
7．5．1 傳感器設計及封裝\t123
7．5．2 實驗室環(huán)境實驗\t125
7．5．3 混凝土埋入實驗\t126
7．5．4 實驗討論\t129
7．6 本章小結\t130
參考文獻\t131
第8章 LPGP傳感特性的研究\t133
8．1 LPGP溫度傳感特性\t133
8．1．1 LPGP溫度特性的理論分析\t133
8．1．2 LPGP溫度特性的實驗及分析\t136
8．2 軸向應變傳感特性\t139
8．2．1 LPGP軸向應變特性的理論分析\t139
8．2．2 軸向應變特性實驗\t141
8．3 彎曲傳感特性\t144
8．3．1 LPGP彎曲傳感特性的理論分析\t144
8．3．2 彎曲傳感特性實驗\t145
8．4 折射率傳感特性\t148
8．4．1 LPGP折射傳感特性的理論分析\t148
8．4．2 LPGP折射傳感特性的仿真研究\t149
8．4．3 折射率傳感特性實驗\t152
8．5 本章小結\t156
參考文獻\t156
第9章 基于支持向量回歸機的單LPGP應變和溫度同時測量技術的研究\t158
9．1 支持向量回歸機理論基礎\t158
9．2 溫度與應變的同時測量\t163
9．2．1 交叉敏感問題的解決方案\t163
9．2．2 不同諧振峰應變與溫度的測量\t164
9．3 矩陣分析方法\t166
9．4 基于SVR的溫度與應變預測模型的建立\t168
9．4．1 支持向量回歸機的表述\t168
9．4．2 -SVR相關模型參數(shù)選取\t172
9．4．3 基于SVR的溫度和應變的預測\t174
9．4．4 SVR和標準矩陣法對應變和溫度預測的比較\t174
9．5 本章小結\t175
參考文獻\t176
第 10章 LPGP對超聲波檢測研究的初探\t178
10．1 超聲波簡介\t178
10．2 光纖光柵檢測超聲波的研究\t179
10．3 超聲波作用于LPGP的原理\t180
10．4 超聲波基本特性的LPGP實驗研究\t183
10．4．1 超聲波靜態(tài)特性實驗系統(tǒng)組成\t183
10．4．2 實驗結果分析\t183
10．5 本章小結\t186
參考文獻\t187
第 11章 LPGP的封裝及在樂果溶液降解過程中的應用\t188
11．1 光纖光柵的封裝類型\t188
11．1．1 保護性封裝\t188
11．1．2 敏化性封裝\t190
11．2 LPGP的封裝\t191
11．2．1 LPGP溫度補償?shù)姆庋b原理\t191
11．2．2 LPGP溫度補償?shù)姆庋b設計\t193
11．2．3 封裝的LPGP溫度特性實驗\t195
11．3 基于LPGP的樂果溶液污水降解的在線監(jiān)測\t195
11．3．1 樂果溶液污水降解技術\t195
11．3．2 超聲強化電絮凝技術降解樂果溶液污水原理\t197
11．3．3 超聲強化電絮凝技術降解樂果溶液實驗\t199
11．4 本章小結\t203
參考文獻\t203