张鹏
- 作品数：7 被引量：13H指数：2
- 供职机构：南京信息工程大学电子与信息工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术电子电信更多>>
- 基于复合膜的双通道光纤表面等离子共振传感器
- 2020年
- 基于表面等离子共振的原理,设计了一种基于复合膜的双通道光纤表面等离子传感器。利用FDTD Solutions仿真软件分析了传感器的电场传输模式,比较了单层金属Ag膜与AgITO复合膜的性能,并对比分析了单通道与双通道结构。结果表明:采用Ag-ITO与Au-TiO2复合膜的双通道结构在灵敏度和品质因数等各项性能上要明显优于传统单层金属膜与单通道结构。设计的传感器不仅可以通过两条传感通道共振偏移范围的高区分度来解决共振波长的串扰问题,而且双通道结构中一条传感通道也可以作为参考通道为传感器提供自补偿能力。
- 顾钦顺葛益娴张鹏张鹏郭志勇刘纯纯
- 关键词：光纤传感器表面等离子共振双通道复合膜
- 基于ANSYS仿真的阳极键合薄膜形变量的研究被引量：2
- 2017年
- 阐述了一种利用阳极键合技术加工的光纤法布里-珀罗MEMS压力传感器的工作原理,建立了考虑阳极键合产生的热应力作用下边界固支的圆膜受外加压力的薄膜形变量公式。利用有限元分析软件ANSYS对与玻璃环键合后实际结构中的膜片在压力作用下的挠度变化进行模拟,采用麦夸特(Levenberg-Marquardt)算法对模拟结果进行拟合修正,曲线拟合度达99.99%,得到了键合后实际结构中硅膜在外加压力作用下的形变量拟合公式。修正公式的曲线与实际ANSYS模拟所得数据拟合曲线的误差小于0.01%。该研究对膜片型光纤压力传感器的结构参数设计和广泛应用具有重要的理论指导意义。
- 葛益娴彭波张鹏赵伟绩
- 关键词：阳极键合残余热应力有限元分析
- F-P腔式光纤MEMS压力传感器的设计被引量：2
- 2017年
- 提出了一种新型结构的法布里-珀罗(F-P)腔光纤压力传感器。该传感器基于法布里-珀罗多光束干涉,利用压力敏感膜的纵向挠度变化带动位移柱的横向位移运动来改变F-P腔的腔长变化。详细阐述了传感器新结构的设计方法及其工作原理,分析了不同参数对传感器性能的影响。采用ANSYS软件仿真模拟了传感器压力敏感膜在压力作用下的挠度变化。结合现有的MEMS工艺,可制作出工艺简单、温度系数低、灵敏度高,且抗电磁干扰的MEMS光纤压力传感器。
- 葛益娴赵伟绩张鹏
- 关键词：光纤压力传感器MEMS工艺ANSYS仿真
- 基于RBF算法的探空湿度太阳辐射误差预测被引量：1
- 2020年
- 针对传统BP神经网络算法预测的探空湿度太阳辐射温度误差偏大的问题,基于南京大桥的GTS1-2湿度传感器及其防雨帽模型,采用计算流体动力学(CFD)软件,通过PRO/E建模、ICEM划分网格及FLUENT仿真,以高空实际探测中典型气压、太阳高度角和太阳辐射量为变量仿真出2530组温度误差的数据样本。数据样本通过BP,PSO-BP,GA-BP,RBF神经网络算法进行优化对比,最终采用RBF神经网络算法构建预测模型,可预测出不同环境下探空的湿度太阳辐射温度误差,且预测出的温度误差最小。
- 冒晓莉张鹏张加宏赵雪伟
- 关键词：气象探测遗传神经网络算法
- 基于石墨烯薄膜的光纤微压传感器的设计被引量：2
- 2018年
- 以新型的石墨烯材料为压力敏感膜,设计了一种基于法布里-珀罗干涉的光纤微压传感器。利用薄膜光学理论,分析了不同层数石墨烯膜的反射率特性。仿真结果表明,增加层数可以提高石墨烯膜的反射率。根据光传输矩阵的理论,研究并模拟了法珀腔的几何参数对反射信号的影响。通过分析对比几种大挠度圆膜应变的理论,建立了石墨烯薄膜的压力敏感特性模型,并利用ANSYS静态力学非线性对模型的挠度形变特性进行有限元仿真,验证了模型的准确性,为设计制作基于石墨烯薄膜的光纤微压传感器提供了理论基础。
- 葛益娴葛益娴张鹏
- 关键词：微压传感器有限元分析
- 短腔干涉式光纤微压传感器解调方法研究被引量：2
- 2021年
- 为了提高短法珀腔干涉式微压传感器峰值解调法的精度,本文研究了基于法珀干涉的石墨烯光纤微压传感器的解调方法。利用FDTD Solutions光学仿真软件仿真模拟传感器的反射光谱,搭建了传感器测试系统。采用Savitzky-Golay卷积平滑滤波和洛伦兹局部拟合相结合的峰值解调法,并利用多峰解调法解调出腔长,分析压力和腔长的关系。实验结果表明:采用Savitzky-Golay卷积平滑滤波明显滤除噪声信号,洛伦兹拟合寻找波谷的精度优于高斯拟合寻找波谷的精度,在0~0.1 MPa范围,传感器灵敏度为73.766 nm/kPa。
- 张鹏葛益娴顾钦顺沈令闻
- 关键词：光纤传感信号解调
- 基于MSM结构的表面等离子体共振光纤折射率传感器被引量：4
- 2020年
- 基于表面等离子体共振(SPR)效应,设计了一种基于多模-单模-多模(MSM)结构的光纤折射率传感器。采用光纤熔接的方式构成MSM结构,并且在单模光纤的表面涂覆二氧化钛/银(TiO2/Ag)复合膜构成传感单元。利用FDTD Solutions仿真分析了单模光纤长度与金属膜厚度对传感器性能的影响。结果表明:单模光纤长度越长,共振深度越深;TiO2/Ag复合膜中Ag膜厚度为50nm,TiO2膜厚度为20nm时,传感器性能最优,在1.33~1.41环境折射率范围内,传感器的灵敏度约为6 875nm/RIU。实验结果表明该光纤折射率传感器结构制作工艺简单、灵敏度高。
- 郭志勇葛益娴沈令闻张鹏张鹏
- 关键词：光纤传感器表面等离子体共振MSM结构折射率复合膜
