利用强度调制DFB光纤激光传感器进行声发射检测

0 下载量 17 浏览量 更新于2024-08-27 收藏 589KB PDF 举报
"这篇论文探讨了使用强度调制的分布式反馈光纤激光(DFB-FL)传感器进行声发射检测的方法和技术。研究了DFB-FL传感器对外部声发射的强度响应,通过与参考压电接收器的校准,确定了该传感器的动态灵敏度。在所使用的DFB-FL中,最小可检测信号为5kHz时的2×10^-6 m/s。通过采用小波包技术对收集到的信号进行分析,证实了这种基于强度调制的DFB-FL传感器可以有效用于声发射信号的检测。" 本文主要涉及以下知识点: 1. **声发射检测(Acoustic Emission, AE)**:声发射技术是一种无损检测方法,它利用材料内部产生的瞬态声波来探测结构的缺陷或异常。AE技术广泛应用于工业领域,如材料裂纹检测、机械故障诊断等。 2. **分布式反馈光纤激光器(DFB Fiber Laser)**:DFB光纤激光器是一种特殊的光纤激光器,其内部结构包含一个周期性的布拉格光栅,用于选择性反射特定波长的光,实现单模激光输出。DFB-FL因其高稳定性、窄线宽和可调谐性而在传感应用中受到青睐。 3. **强度调制**:在本文中,DFB-FL的光强会随外部声发射事件而变化,这种变化被用来探测声波。强度调制使得DFB-FL能够将声波信号转换为光信号,便于后续的电子处理和分析。 4. **动态灵敏度**:动态灵敏度是传感器对变化信号的响应能力,文中提到的2×10^-6 m/s是在5kHz时的最小可检测信号,这表示传感器能捕捉到非常微弱的声发射信号。 5. **参考压电接收器**:用于校准DFB-FL的动态灵敏度,压电接收器是一种常见的声波检测器,可以直接将声波信号转化为电信号,提供一个基准对比。 6. **小波包技术**:这是一种信号处理技术,通过分解和分析信号的不同频率成分,可以提供更详细的信号特征信息。在本文中,小波包用于分析由DFB-FL收集的声发射信号,确认了传感器的有效性。 7. **光学通信和信息科学(OCIS)代码**:文章提到的OCIS代码060.2370, 140.3490, 140.3510分别对应光纤器件、光纤通信和光电子传感系统等领域,表明本文的研究内容属于这些专业范畴。 这篇研究展示了如何利用强度调制的DFB-FL传感器进行声发射检测,并通过实验验证了其在非破坏性检测中的潜力和有效性。这种技术有望在结构健康监测、材料性能评估和故障预测等方面发挥重要作用。