光纤传感技术在军事工业领域的应用现状及前景(4)

2019-04-22 11:43

传感光纤有保偏双折射光纤、双芯光纤及特殊涂覆光纤。光纤智能结构所用光纤传感器主要是法布里-珀罗器件和光纤光栅器件。

光纤光栅传感器是目前国内研究的热点之一。FBG传感器具有灵敏度高,易构成分布式结构,在一根光纤内可实现多点测量。满足“智能结构”对传感器的要求,可对大型构件进行实时安全监测;也可以代替其他类型结构的光纤传感器,用于化学、压力和加速度传感中。但是温度、应力交叉敏感是其实用化的最大限制。目前,随着实用、廉价的波长解调技术进一步发展完善,光纤光栅传感技术已经向成熟阶段接近,部分也已经商用化。但在性能和功能方面需要提高。

列阵复用传感系统将单点光纤传感器阵列化,实现空间多点的同时或分时传感,也称为准分布式系统。目前,应用最为广泛的是光纤光栅阵列传感和基于干涉结构的阵列光纤传感系统。阵列化光纤传感的优点是可以实现大范围、长距离多点传感,是大规模光纤传感的一个重要发展趋势。阵列化的发展方向也对各个传感元的灵敏度、稳定性、批量制作可重复性、解调的快捷准确等提出新的要求。

与传统的机电和电子传感器相比,光纤传感器有着一系列独特的优点。尤其是分布式光纤传感器在大型建筑工程、桥梁隧道、铁道公路、油气管道、结构健康管理(监控)(SHM)等方面的应用几乎是独一无二的,是其他类型传感器无法比拟的。从目前光纤传感器已取得的成就来看,未来光纤传感器应用规模恐怕尚无法估量。

众所周知,光纤通信在不长的时间内,几乎完全战胜了传统的铜线通信。其实对光纤来说,目前只是开发和利用了石英光纤优良的传光特性。而光纤传感器不仅利用光纤的传光特性,更利用了光纤对环境参数的敏感特性。其实,光纤还有许多特性正在利用或尚未利用,例如光纤放大器、光纤激光器、光纤功率传输、光纤信号处理。

毫无疑问,完全可以相信继光纤通信后,光纤传感器将是光纤技术领域又一新兴产业正在迅速崛起,并且相信未来将会有更多的光纤新兴产业出土、开花、结果。

光纤传感技术在军事工业的很多领域应用前景广阔,同时又有很多技术亟待突破,即研发前景也很广阔。

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4 结论

军用光纤传感技术经过多年的研究开发已取得了丰硕的成果, 可以预见,未来光纤传感技术的军事应用将对部队的建设、武器装备的改善起到举足轻重的作用,成为军队现代化的标志之一。光纤传感技术的军事应用引起了各国军方的重视, 光纤制导导弹、光纤遥控武器、光纤陀螺、光纤水听器等发展较早的技术已经装备部队。光控相控阵雷达、光控飞行、光纤

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智能结构和蒙皮、光纤光栅技术等新技术尚在研究阶段, 需要投入更多的人力、物力与财力才能真正在军事装备上得到应用。“中国梦、强军梦”的号角已经吹响,强军梦的实现不仅需要部队官兵的刻苦训练,更需要广大军工科技工作者的辛勤研究。军工科技往往是尖端科技,得益于国家在国防科研上的投入,军工科技的发展速度往往很多,同时其科研成果扩散到民用领域,将会很好地促进国民经济的发展,有利于国家工业水平整体转型升级。总之,随着国家在科学技术,特别是国防科技上的投入,光纤传感技术迎来了发展的黄金时机,其应用前景也将更加广阔。

参考文献

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