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基于双金属和FP干涉结构的光纤温度传感器
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作者 周英剑 袁嫣红 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第7期122-124,共3页
为了提高现有光纤温度传感器的灵敏度和测温范围,提出了一种基于双金属和法布里—珀罗(FP)干涉结构的传光型光纤温度传感器。以双金属片作为感温元件,利用部分反射镜和双金属片作为上、下表面,构成FP腔,采用调频激光干涉原理测量感温元... 为了提高现有光纤温度传感器的灵敏度和测温范围,提出了一种基于双金属和法布里—珀罗(FP)干涉结构的传光型光纤温度传感器。以双金属片作为感温元件,利用部分反射镜和双金属片作为上、下表面,构成FP腔,采用调频激光干涉原理测量感温元件受热产生的FP腔腔长变化量,实现对温度的传感。实验结果表明:制成的光纤温度传感器的腔长变化量与温度呈较好的线性关系,线性度为99.96%,温度测量灵敏度达到了3885nm/℃,重复性高。 展开更多
关键词 光纤温度传感器 双金属片 法布里—珀罗干涉腔
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分布式光纤温度传感器在交联聚乙烯绝缘地下电缆故障检测中的应用 被引量:22
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作者 张晓虹 蒋雄伟 +2 位作者 王振华 谢恒堃 雷清泉 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 1999年第12期36-38,42,共4页
分布式光纤温度传感器(FODT sensor)用于地下电力电缆故障检测,可对阻性接地系统故障进行快速定位。最大可测距离为10km ,定位精度为1m 。
关键词 绝缘地下电缆 光纤温度传感器 故障检测 XLPE
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30km分布光纤温度传感器的空间分辨率研究 被引量:20
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作者 刘红林 张在宣 +2 位作者 余向东 吴孝彪 庄松林 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期1195-1198,1210,共5页
分布光纤温度传感器是一种比较新型的传感器系统,它可以实时测量空间温度场的分布。空间分辨率是分布光纤温度传感器的一个重要参数。在30km分布光纤温度传感器系统的研制过程中,对系统的空间分辨率进行了优化设计。入射激光脉冲的宽度... 分布光纤温度传感器是一种比较新型的传感器系统,它可以实时测量空间温度场的分布。空间分辨率是分布光纤温度传感器的一个重要参数。在30km分布光纤温度传感器系统的研制过程中,对系统的空间分辨率进行了优化设计。入射激光脉冲的宽度决定了系统空间分辨率的上限。光电接收系统和电系统的带宽也会影响系统的空间分辨率。电系统的带宽必须和激光脉冲的宽度相匹配。系统的空间分辨率既可以直接测量,也可以通过测量光纤末端菲涅尔反射的半宽度来间接测量。经过优化设计,在30km的系统中,空间分辨率达到了3m。 展开更多
关键词 光纤传感器 分布光纤温度传感器 背向拉曼散射 空间分辨率 光学时域反射
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分布式光纤温度传感器新测温原理的研究 被引量:34
4
作者 王剑锋 张在宣 +3 位作者 徐海峰 刘红林 余向东 Insoo S.KIM 《中国计量学院学报》 2006年第1期25-28,共4页
介绍了分布式光纤温度传感器的工作原理和应用状况,分析了光纤中放大的自发拉曼散射现象及其时域特性.提出了一种基于光纤中放大的自发拉曼散射光脉冲信号温度效应的新温度测量原理,并将其应用于分布式光纤传感器系统,进而讨论了基于新... 介绍了分布式光纤温度传感器的工作原理和应用状况,分析了光纤中放大的自发拉曼散射现象及其时域特性.提出了一种基于光纤中放大的自发拉曼散射光脉冲信号温度效应的新温度测量原理,并将其应用于分布式光纤传感器系统,进而讨论了基于新测温原理的实验现象和实验数据. 展开更多
关键词 分布式光纤温度传感器 OTDR 放大的自发拉曼散射 温度效应 测温原理
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基于喇曼散射的分布式光纤温度传感器的温度修正 被引量:11
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作者 汤玉泉 孙苗 +3 位作者 李俊 杨爽 Brian Culshaw 董凤忠 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期106-110,共5页
结合基于喇曼散射的分布式光纤温度传感器的基本原理及温度解调过程,研究和分析了温度测量产生误差的主要原因.采用拟合修正的方法来解决斯托克斯光和反斯托克斯光传输损耗差异以及光纤弯曲、应力等附加损耗对系统的影响;采集光纤起始... 结合基于喇曼散射的分布式光纤温度传感器的基本原理及温度解调过程,研究和分析了温度测量产生误差的主要原因.采用拟合修正的方法来解决斯托克斯光和反斯托克斯光传输损耗差异以及光纤弯曲、应力等附加损耗对系统的影响;采集光纤起始端同一位置3个不同温度的信号值求解非线性方程组,实现了对探测器暗电流引起的测量误差的修正.实验结果表明:经过修正的传感器在900m位置的温度测量误差平均值从8.0℃降到0.37℃,整条光纤的温度测量误差平均值≤±0.6℃. 展开更多
关键词 光纤光学 分布式光纤温度传感器 喇曼散射 光纤损耗 温度修正
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基于光频域喇曼散射的全分布式光纤温度传感器模型研究 被引量:11
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作者 耿军平 许家栋 +2 位作者 李焱 韦高 郭陈江 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第10期1261-1265,共5页
分析了光频域喇曼背向散射 (ROFDR )的理论模型 ,指出了它的局限性 通过把玻色 爱因斯坦因子作为温度的函数引入到分析中来完善光频域喇曼背向散射(ROFDR)的理论模型 相对于测试时间来说 ,温度对时间的变化率很小 ,认为近似不变 ,所... 分析了光频域喇曼背向散射 (ROFDR )的理论模型 ,指出了它的局限性 通过把玻色 爱因斯坦因子作为温度的函数引入到分析中来完善光频域喇曼背向散射(ROFDR)的理论模型 相对于测试时间来说 ,温度对时间的变化率很小 ,认为近似不变 ,所以通过研究频域和时域的信号关系给出了υ域和z域间的变换关系 最后给出了基于此模型的全分布式光纤温度传感器系统的仿真结果 ,并给出了对计算结果的误差修正公式 。 展开更多
关键词 模型 ROFDR 光频域喇曼背向散射 全分布式光纤温度传感器
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双波长光纤温度传感器的研究 被引量:8
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作者 刘晔 张赟 +3 位作者 王采堂 唐胜安 韦兆碧 王锋 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期335-338,共4页
提出了一种满足电力系统高压电器设备在线温度检测需要的双波长光纤温度测量系统.系统以半导体材料的光谱吸收特性作为测温原理,采用光纤和无源器件感受和传递温度信号,具有良好的绝缘性和抗电磁干扰的能力.论述了运用改进双波长补... 提出了一种满足电力系统高压电器设备在线温度检测需要的双波长光纤温度测量系统.系统以半导体材料的光谱吸收特性作为测温原理,采用光纤和无源器件感受和传递温度信号,具有良好的绝缘性和抗电磁干扰的能力.论述了运用改进双波长补偿方法来全面克服系统中存在的光路扰动、解决光纤温度传感器工作不稳定问题、提高系统的测量精度和稳定性的原理.给出了双波长光纤温度测量系统的实验结果,证明了理论研究的正确性. 展开更多
关键词 双波长光纤温度传感器 半导体吸收 改进双波长补偿法 光路扰动
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分布式光纤温度传感器的研究与进展 被引量:10
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作者 施伟 黄德修 +3 位作者 刘德明 杨建良 张新亮 舒学文 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 1997年第4期220-223,共4页
本文综述采用散射光方法的分布式光纤温度传感器技术的基本原理、常用结构及发展动态,并描述了这项技术的最新进展。
关键词 光纤元件 传感器 分布式 光纤温度传感器
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分布式光纤温度传感器的温度测量与信号处理方法及实现 被引量:13
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作者 欧阳芳平 周胜军 康宏向 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2002年第6期59-61,共3页
分布式光纤温度传感器利用一根光纤为温度信息的传感和传导介质 ,可以测量沿光纤长度上的温度变化。这种传感器的信号处理是将探测器输出信号尽可能地去除噪声和干扰 ,得到准确快速的温度显示和温度数据 ,这在解决大型重要结构的实时监... 分布式光纤温度传感器利用一根光纤为温度信息的传感和传导介质 ,可以测量沿光纤长度上的温度变化。这种传感器的信号处理是将探测器输出信号尽可能地去除噪声和干扰 ,得到准确快速的温度显示和温度数据 ,这在解决大型重要结构的实时监控、准确测量等问题以及在组成智能材料结构方面具有重要价值和应用潜力。文章对基于反斯托克斯 /斯托克斯比值的分布式光纤温度传感器的温度测量方法和信号处理方法进行了全面而深入的研究 。 展开更多
关键词 分布式 光纤温度传感器 温度测量 信号处理 光信号
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荧光光纤温度传感器护套材料在变压器油中的热老化 被引量:4
10
作者 高树国 高骏 +3 位作者 潘瑾 范辉 王亚林 尹毅 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期2599-2607,共9页
荧光光纤温度传感器长期浸没在变压器油中,随着使用时间的增加,其护套材料不可避免地会经历老化过程。通过有限元仿真发现荧光光纤温度传感器及其护套在工作时所处的电场很小,热老化是护套材料老化的主要形式。为此,针对荧光光纤温度传... 荧光光纤温度传感器长期浸没在变压器油中,随着使用时间的增加,其护套材料不可避免地会经历老化过程。通过有限元仿真发现荧光光纤温度传感器及其护套在工作时所处的电场很小,热老化是护套材料老化的主要形式。为此,针对荧光光纤温度传感器的3种不同护套材料即交联聚烯烃、聚氨酯和聚氯乙烯,在不同温度的变压器油中进行了热老化;然后使用Fourier变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)对试样的化学结构进行了辅助分析,并且基于机械拉伸实验和使用沿面电极布置形式的等温松弛电流方法,对不同护套材料的老化状态进行了分析评估。红外光谱实验结果表明:交联聚烯烃和聚氨酯护套在变压器油中热老化后均发生一定程度的分解,聚氯乙烯护套的红外光谱在老化前后没有大的变化。机械拉伸实验结果表明:交联聚烯烃护套的断裂伸长率和拉伸强度都大幅下降,聚氨酯护套的断裂伸长率下降但是拉伸强度却增加,而聚氯乙烯护套的断裂伸长率和拉伸强度均没有太大变化。等温松弛电流方法计算结果表明:老化后各种护套的老化因子值均大于未老化护套的值。综合评估可得:交联聚烯烃护套在油中热老化性能最差,聚氨酯护套次之,聚氯乙烯护套性能最好。 展开更多
关键词 等温松弛电流 荧光光纤温度传感器 护套材料 变压器 聚合物 热老化 状态评估
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分布式光纤温度传感器原理及其在变电站温度监测中的应用 被引量:25
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作者 匡绍龙 朱学斌 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2004年第9期79-81,共3页
针对变电站高压电器温度监测现状,通过对分布式光纤温度传感器原理的介绍以及对分布式光纤温度监测系统构成的分析,提出了一种基于分布式光纤温度传感原理的变电站温度在线监测系统的技术构架,并对该系统的可行性做了相应的分析。
关键词 光纤温度传感器 在线监测 系统构架 变电站
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利用ZnO薄膜温变特性构建光纤温度传感器 被引量:4
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作者 隋成华 郑东 +2 位作者 刘玉玲 蔡萍根 许晓军 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第10期94-99,共6页
采用电子束蒸发的方法在蓝宝石光纤端面上生长ZnO薄膜,不同测试温度下透射光谱表明:ZnO薄膜的光学吸收边随温度的升高呈明显的红移。根据ZnO薄膜的光学吸收边所呈现的这一负温度效应,研制了基于ZnO薄膜温变特性的透射式光纤温度传感器... 采用电子束蒸发的方法在蓝宝石光纤端面上生长ZnO薄膜,不同测试温度下透射光谱表明:ZnO薄膜的光学吸收边随温度的升高呈明显的红移。根据ZnO薄膜的光学吸收边所呈现的这一负温度效应,研制了基于ZnO薄膜温变特性的透射式光纤温度传感器。实验表明,在室温至500℃测温范围内其灵敏度优于0.05nm/℃。该光纤温度传感器的测温范围理论上可从负温区(约-260℃)至高温区(约700℃)。与其他传统的温度传感器相比,该温度传感器具有结构简单,成本较低,测量稳定性高和量程范围宽等优点。 展开更多
关键词 ZNO薄膜 蓝宝石光纤 光学吸收边 光纤温度传感器
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法布里-珀罗薄膜干涉的光纤温度传感器 被引量:19
13
作者 高晓丹 彭建坤 吕大娟 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期242-246,共5页
为了研制结构简单、成本低、可批量生产的微型光纤温度传感器,分析了薄膜干涉型光纤温度传感器的原理,选用Zr O2和Al2O3两种介质薄膜材料,采用TFCalc膜系设计软件设计了薄膜干涉型光纤温度敏感探头的膜系,由南光ZZS1100-8/G箱式真空镀... 为了研制结构简单、成本低、可批量生产的微型光纤温度传感器,分析了薄膜干涉型光纤温度传感器的原理,选用Zr O2和Al2O3两种介质薄膜材料,采用TFCalc膜系设计软件设计了薄膜干涉型光纤温度敏感探头的膜系,由南光ZZS1100-8/G箱式真空镀膜系统采用电子束蒸发技术在普通多模光纤端面蒸镀介质薄膜,形成法布里-珀罗(Fabry-Perot)薄膜干涉,并搭建光纤温度传感测试系统,测试结果表明:在200~600℃范围内,所设计的干涉型光纤温度传感器的测试光谱随温度变化产生一定的波长漂移,且波长漂移的温度特性为线性,线性相关系数为99.7%,灵敏度为8.37×10-6/℃。基于法布里-珀罗干涉的薄膜型光纤温度传感器体积小,成本低,结构紧凑,可批量生产,适合安装位置狭小或对传感器集成化要求较高的场合。 展开更多
关键词 光纤温度传感器 薄膜干涉 法布里-珀罗 波长漂移
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基于分布式光纤温度传感器的高压电力电缆温度在线监测系统 被引量:19
14
作者 周芸 杨奖利 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期74-76,81,共4页
根据分布式光纤温度传感器被测信号的特殊性,在常规微弱信号检测的基础上,提出了一种专门的、针对分布式光纤温度传感器系统的微弱信号检测方案,采用软、硬件结合的方案,能够在强噪声下有效地提取微弱信号,以求得尽可能大的信号噪声比,... 根据分布式光纤温度传感器被测信号的特殊性,在常规微弱信号检测的基础上,提出了一种专门的、针对分布式光纤温度传感器系统的微弱信号检测方案,采用软、硬件结合的方案,能够在强噪声下有效地提取微弱信号,以求得尽可能大的信号噪声比,而所需的器件与设备极为通用,相对成本较低,检测整个过程完成的时间也较短,具有较高的实用性。 展开更多
关键词 分布式光纤温度传感器 Stokes和Anti—Stokes后向散射 信号处理 数据采集
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适用于精准温度控制半导体激光治疗仪的新型光纤温度传感器 被引量:7
15
作者 戴丽 朱顶贵 赵俊 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期491-494,共4页
基于保偏光纤的温度双折射效应,提出一种高精度、低成本、具有良好互易性的偏振干涉式光纤温度传感方案。采用125μm保偏光纤作为测温探头,与半导体激光器200μm传能光纤集成,组成一种具有精准温度控制能力的新型半导体激光治疗仪探针,... 基于保偏光纤的温度双折射效应,提出一种高精度、低成本、具有良好互易性的偏振干涉式光纤温度传感方案。采用125μm保偏光纤作为测温探头,与半导体激光器200μm传能光纤集成,组成一种具有精准温度控制能力的新型半导体激光治疗仪探针,通过实时、精确监测靶组织的温度变化,实时闭环控制半导体激光器的输出能量及脉冲频率,满足体内深度组织精准微创激光热疗的应用需求。完成了样机研制,并与光纤光栅温度传感器进行了比较测试,结果表明,偏振干涉式光纤温度传感器的测温分辨率为0.01℃,测温精度为0.1℃,成本及响应速度优于光纤光栅式温度传感器。 展开更多
关键词 光纤温度传感器 半导体激光器 激光治疗仪 闭环控制
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液体填充增敏型法布里-珀罗微腔光纤温度传感器 被引量:5
16
作者 赵琼 王伟 +3 位作者 寇琬莹 陈海滨 黄盼 栗晓爽 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期856-861,共6页
为了提高传统空气腔法布里-珀罗(法珀)干涉仪的温度灵敏度,提出了一种基于液体填充的增敏型法珀微腔光纤温度传感器。传感器采用标准单模光纤与二氧化硅毛细管制作长度为微米量级的光纤法珀微腔并填充以液体。对所制作液体填充法珀微腔... 为了提高传统空气腔法布里-珀罗(法珀)干涉仪的温度灵敏度,提出了一种基于液体填充的增敏型法珀微腔光纤温度传感器。传感器采用标准单模光纤与二氧化硅毛细管制作长度为微米量级的光纤法珀微腔并填充以液体。对所制作液体填充法珀微腔光纤温度传感器,由反射光谱通过相关算法计算绝对腔长的方式实现温度解调。理论和实验均表明,该液体填充型法珀微腔传感结构具有明显的温度增敏效果。对于腔长为~12.140μm的液体填充法珀微腔光纤温度床感器,其腔长-温度灵敏度达到了2.185 nm/℃,高于作为参照的非填充空气腔法珀光纤温度传感器高一倍左右,增敏效果明显。 展开更多
关键词 液体填充 光纤温度传感器 法布里—珀罗腔 相关解调
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分布式光纤温度传感器在煤矿冻结建井中的应用 被引量:5
17
作者 丁楠 胡传龙 +1 位作者 于紧昌 刘亚南 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2014年第6期154-156,160,共4页
冻结建井法是当今煤矿建井的有效施工方法,监测和研究冻结过程中温度及其变化规律,对冻结建井现场施工和技术的发展具有重要的指导意义。介绍了分布式光纤温度传感器的基本原理,并以口孜东煤矿为例探讨了其在煤矿冻结建井温度监测过程... 冻结建井法是当今煤矿建井的有效施工方法,监测和研究冻结过程中温度及其变化规律,对冻结建井现场施工和技术的发展具有重要的指导意义。介绍了分布式光纤温度传感器的基本原理,并以口孜东煤矿为例探讨了其在煤矿冻结建井温度监测过程中的实际应用。对比了分布式光纤温度传感器和传统单总线温度传感器在现场测温实验中的性能,指出了在同样的测温精度下,分布式光纤温度传感器可以实现空间上的连续测量,克服了传统传感器测量点少、故障率高的缺点。实验结果显示:分布式光纤温度传感器能够很好地在煤矿冻结建井中应用。 展开更多
关键词 冻结建井 分布式光纤温度传感器 拉曼散射 光时域反射
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半导体吸收式光纤温度传感器的研究 被引量:7
18
作者 张英 王海容 蒋庄德 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期389-391,共3页
半导体GaAs对近红外光的吸收波峰值随温度升高向长波长移动,从而引起透射率随温度变化而变化。基于这一特性,设计了一种单光路的半导体吸收式光纤温度传感器。实验表明,该传感器精度可达±1℃,响应速度可达20 s。
关键词 半导体材料 红外光谱吸收 光纤温度传感器
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分布式光纤温度传感器信号处理的方法与实现 被引量:5
19
作者 周胜军 刘凤军 蔡玉琴 《压电与声光》 CSCD 北大核心 1998年第3期156-158,185,共4页
分布式光纤温度传感技术是近年来发展起来的一种新型传感技术,它利用一根光导纤维作为温度信息的传感和传导介质,可以测量整个光纤长度上的温度变化。分布式光纤温度传感器的信号处理技术,是将探测器输出的信号尽可能地去除干扰和噪... 分布式光纤温度传感技术是近年来发展起来的一种新型传感技术,它利用一根光导纤维作为温度信息的传感和传导介质,可以测量整个光纤长度上的温度变化。分布式光纤温度传感器的信号处理技术,是将探测器输出的信号尽可能地去除干扰和噪声,从而得到准确而快速的温度显示和温度数据,这在解决大型重要结构的实时监控、准确测量等问题以及在组成智能材料结构等方面具有重要价值和应用潜力。文章对基于反斯托克斯/斯托克斯比值的分布式光纤温度传感器系统的信号处理技术,即温度信息的确定及信噪比的提高进行了全面而深入的研究,并据此建立了传感的信号处理系统。 展开更多
关键词 分布式 光纤温度传感器 信号处理 传感器
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光纤温度传感器在航空测控中的应用 被引量:9
20
作者 王瑾 吕永健 赵永安 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2002年第11期55-56,60,共3页
分析了航空测控系统中温度测试需求和光纤温度传感器测试原理 ,设计了应用光纤温度传感器的航空发动机温度测试系统 ,对系统中关键技术———光纤连接技术进行了详细的讨论。
关键词 光纤温度传感器 航空测控 光纤连接器 连接损耗性
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