中频三轴向矢量水听器的研究

根据实际工程需要,设计、制作三轴向中频矢量水听器,其声压通道和矢量通道在结构上结合为一体,外形为两端带半球帽的圆柱形结构。矢量水听器体积为Ф44×88（mm）、工作频带为5Hz—8kHz。在驻波管和消声水池中对研制的矢量水听器进行了测试,测试结果表明：矢量通道的声压灵敏度级为-184dB(测量频率1kHz,0dB参考值1V/μPa),具有余弦指向性;声压通道灵敏度级为-198dB(0dB参考值1V/μPa)。研制的矢量水听器具有体积小、通道灵敏度高、使用时悬挂方便等优点,适合构建矢量水听器线阵。     

熔锥型1(2)×2单模光纤耦合器输出光功率的波长特性

熔锥型1(2)×2单模光纤耦合器输出光功率的波长特性     

低电压缴反射镜型微机械光开关的设计与制作

利用 (1 0 0 )硅片和偏 2 5°的 (1 1 1 )硅片制作了静电驱动扭臂结构微反射镜型 2× 2光开关。微反射镜、自对准V型槽和扭臂结构是在 (1 0 0 )硅片上制作的 ,反射镜与光纤槽之间靠晶向自对准 ,反射镜与光轴垂直度较好。在偏 2 5°的 (1 1 1 )硅片上制作倾斜下电极结构 ,实验测得的 pull in电压为 1 3 2V ,几乎比平面下电极的 pull in电压降低一半。采用准直光纤耦合 ,开关的插入损耗小于 1 4dB ,串话小于 - 5 0dB。     

光纤色散导致切换掉话的分析与处理

为解决石太客运专线GSM-R网络的高电平向低电平切换后掉话的问题.利用话务统计分析、路测、拨打测试等网络优化方法,对网络所用切换算法和光纤耦合及光纤色散理论研究,分析结果确定,高电平向低电平切换原因为光纤直放站的双光纤经过光纤耦合器耦合后,光纤色散导致高误码造成的,采用更换1×2光纤耦合器后,有效控制光纤色散导致的高误码,实现两个小区的正常切换,解决该切换导致的掉话问题。     

8毫米波段精密功率测量系统

研制了8mm波段(26.5～40.0GHz)精密功率测量系统,它既可用作校准终端型功率计的小功率传递标准,又可用于稳定8mm波段信号源的输出功率,为各种精密测量提供稳定的低输出反射系数信号源。 测量系统由高方向性3dB定向耦合器及其旁臂精密功率计和稳幅环路组成。3dB耦合器采用宽壁Tchebycheff耦合孔阵设计,方向性达40dB;精密功率计由恒温热敏电阻座和高精确度四端电阻自平衡电桥组成;稳幅环路包括一台多用稳幅器和PIN电调衰减器。恒温热敏电阻座的温度漂移小于±1μW/℃·h;直流替代功率测量准确度为±(0.1％+0.2μW);稳幅后,信号源输出功率稳定度优于±0.02％/30min,此时毋需调配,测量系统等效信号源的输出VSWR小于1.05(反射系数模值小于0.025)。 文中给出了该测量系统的测量数据和用作小功率传递标准时的误差分析。     

一种新型全光纤弹速测量系统的研制

研制了一种新型的利用激光光束反射原理的全光纤弹速测量系统。该系统采用了全光纤结构和光纤耦合器等无源器件,以输出光功率1mW, 工作波长1300nm的半导体激光器作为测试系统的光源,用光纤耦合器进行分光,实现了在一根光纤中同时传输光源和接受目标反射的信号光,避免了复杂的调节和准直过程。该系统结构简单、可靠性高,利用它,成功地测量了霍普金森杆发射的子弹速度,结果表明其速度测量相对不确定度小于1%。     

基于干涉解调技术的光纤激光器水声传感系统

分析了基于Michelson干涉解调技术的光纤激光器水声传感的原理,在一段掺铒光纤中写入具有π相移的光纤光栅构成光纤激光器,水声压力作用在激光器上引起激光工作波长的变化;采用基于3×3耦合器的偏振无关的非平衡光纤Michelson干涉仪将激光波长变化转化为干涉仪的相位变化;干涉仪的输出由光电探测器转换后使用DSP进行信号解调.针对3×3耦合器分光比不对称的问题,本文提出利用实时调整幅度的2路干涉信号进行解调的方案,该方案不需要3×3耦合器有严格的分光比,消除了外界环境对解调输出的非线性影响.水声探测实验表明,光纤激光器水声传感系统的声压灵敏度为-166.5 dB(参考值1 rad/μPa),解调结果与水声信号具有良好的线性关系.     

GaAs Mach－Zehnder型光波导开关／调制器

采用非对称Ｘ结耦合器代替传统的Ｙ分支器，研制了ＧａＡｓＭａｃｈ－Ｚｅｈｎｄｅｒ型２×２光开光，得到了小于－２２．４ｄＢ的串音比和１２Ｖ左右的开关电压，器件的波导传输损耗小于７ｄＢ／ｃｍ。预计该器件可广泛应用于ＧａＡｓ开关列阵及高速光调制等领域。     

复数传输系数计量标准

以感应分压器为参考标准的音频替代法是研究衰减计量标准的最重要的原理之一。采用该原理,在毫米波频段可以多种电路结构实现。中国计量科学研究院首次提出了混合通道系统,建立了V和W波段衰减基准装置,并在该系统中实现了复数传输系数测量。由于混合通道系统完全消除了通道间的交叉串扰,新建的V和W波段衰减基准装置动态范围达到了80dB,衰减测量不确定度为0. 004～0. 1dB,相移测量不确定度为0. 5～0. 8°。该测量不确定度远小于网分,可为网分作量传,完善网分溯源。本文主要分析双通道、混合通道的原理结构、特点以及用于复数传输系数计量的优缺点。     

可判向光纤位移干涉仪在振动测量中的应用

提出了基于光学多普勒效应和外差方法设计的可判向光纤位移干涉仪,装置采用光通信行业中已经发展成熟的器件,主要有带尾纤的半导体激光器、1×2光纤耦合器、三端口环形器、光纤探头、3×3光纤耦合器、探测器以及示波器等构成.在原有结构的基础上,增加了光纤放大器和光纤滤波器,大大提高了信号光光强.结合李萨如图形给出了可判向光纤位移干涉仪的信号处理方法.利用该干涉仪测量了压电陶瓷的振动,实验表明能够测量的最小振动峰峰值为0.43 μm,并根据实验分析了干涉仪测量微位移的一些制约因素.研究表明,制约干涉仪测量微位移能力的主要因素是3×3光纤耦合器的非理想性,如3×3光纤耦合器输出干涉信号的位相差不恒定.     

光纤折射率分布和几何参数标准测量装置的研究

介绍了中国计量科学研究院建立的光纤折射率分布和几何参数标准测量装置，该装置采用“光反馈激光开关干涉-计算机光功率组分”测量微位移，并采用“干涉逼近法”和“插值法”测量折射率差的方法，分别使光纤的几何参数测量和折射率差测量溯源到He-Ne激光波长，测量光纤皮径和芯径的不确定度（2σ）分别为±0.25um和±0.5um。测量折射率的不确定度达到±2×10^-3。     

利用后置补偿法对10-Gbit/s长距离波分复用光纤传输系统进行色散均衡

通过系统仿真,对以常规单模光纤和色散补偿光纤(SMF+DCF)组成的16×10-Gb/s WDM色散补偿系统进行了分析,调制器啁啾为0,激光器静态线宽为5MHz.结果表明:(1)对于数百公里的传输距离,以DCF进行在线补偿就可以使各个信息达到较好的色散补偿效果(16×10-Gb/s,400km,眼图代价差别小于0.5dB);(2)由于SPM在SMF光纤中对脉冲的压缩效应,每一信道应保持略微偏正的残留色散量;(3)对于上千公里的传输距离,仅以DCF进行在线补偿无法同时均衡所有信道的色散(16×10-Gb/s, 1200km,眼图代价差别大于0.85dB).为此,本文以SMF或DCF在系统接收端再次对各信道逐个进行色散补偿(后置色散补偿),达到了良好的效果(16×10-Gb/s, 1200km, 眼图代价差别小于0.3dB).     

单模光纤耦合器应变特性实验研究

根据单模光纤耦合器的输出功率的比值对耦合区长度变化敏感的特点,采用螺旋测微仪对光纤耦合器的应变特性进行研究,避免了悬臂梁结构自重、梁的振动等不可控因素对测量结果的影响,有效提高了测量精度;同时对单模光纤耦合器的温度稳定性和横向抗干扰能力进行了讨论.实验证明,熔融拉锥式单模光纤耦合器不但具有应力敏感性,而且随应变呈线性单调变化,同时具有较好的温度稳定性和横向抗干扰性.     

一种新颖的共享一个兰格耦合器的22.5°和11.25°MMIC多倍频程移相器

介绍了一种新颖的在5～20GHz频率范围的共享一个兰格耦合器的22.5°和11.25°MMIC多倍频程移相器的设计、制造和性能.选择了工艺变化对电路性能最小的电路拓扑.在5～20GHz频率范围内,以展示出低的峰值相移误差(≤2°);低的输入/输出驻波(≤1.5)和低插入损耗及起伏(≤(2.6±0.4)dB).芯片尺寸为:4.2mm×0.46mm×0.1mm.     

国外塑料光纤研究动向

聚甲基丙烯酸甲酯芯塑料光纤,是美国杜邦公司于1964年首先研制成功的,1966年商品化。1972年日本也实现了商品化。初期的制品由于损耗大(>1000dB/km)未受重视。1977年,杜邦公司报道了氘化聚甲基丙烯酸甲酯芯塑料光纤的损耗为180dB/km(690nm波长下),日本三菱人造丝公司也开发出300dB/km(570nm)的聚甲基丙烯酸甲酯芯塑料光纤。从此,由于塑料光纤已能用于短距离的光传输,而且与无机光纤相比,它又具有价格低、易加工、耐冲击、轻     

玻璃光纤研究的进展

玻璃光导纤维(简称光纤)的实用化研究引起人们的普遍关注始于1966年,这一年英国标准电信实验室的高锟和霍克哈姆发表文章阐明了降低石英玻璃光损耗的可能性。1970年美国康宁玻璃公司拉制出第一根低损耗石英玻璃光纤(当时的损耗指标为20dB/km)。十多年来光纤技术受到各国政府和研究机构的高度重视,发展迅猛。光纤具有损耗低、频带宽、线径细、重量轻、可挠性好、抗电磁干扰等特点,它目前除用于通信和能量传输目的外,愈来愈广泛地被用来制作传感元件。光纤传感器由于具有灵敏度高、可以用于苛刻环境等特点,在温度、液面、流速、转速测量以及电磁场测量等领域有着不可低估的潜在市场。下面二组数字也许能反映近年来光纤发展的速度:1980年全世界铺设的光缆总长约为5×     

咖啡酸在溴代十六烷基吡啶修饰碳糊电极上的电化学行为研究

制作了溴代十六烷基吡啶修饰碳糊电极,研究了咖啡酸在该修饰碳糊电极上的电化学行为。在0.1mol.L-1的HAc-NaAc缓冲溶液(PH=3.0)中,咖啡酸在峰电位为0.44V(vs.SCE)左右出现一灵敏的氧化峰,通过选择和优化各项参数,建立了一种直接测定咖啡酸的电分析方法。该方法的线性范围为1.55×10-5~4.16×10-7mol.L-1,检出限为2.0×10-8mol.L-1(富集min)。该修饰电极制作简单,稳定性、重现性良好,可用于药物中咖啡酸含量的则定。     

强度型光纤传感器的信号检测系统

本文阐述了一种可提高强度型光纤传感器测量精度的检测系统。该系统利用同一检测电路交替检测信号、参考通道的输出信号，并将信号、参考两通道的检测结果相除，从而消除了因发光二极管光源波动及检测电路系统不稳定所带来的误差。采用同步相关技术抑制了噪声，提高了输出信噪比。实验证明，当时间常数ＲＣ为０．０５Ｓ时，采用该检测系统可获得优于千分之一的零点稳定性和优于２×１０３的输出信噪比。     

高速波分复用无中继光纤传输实验系统

利用自行研制的模块化高稳定度光发射机、光接收机、掺饵光纤功率放大器和掺饵光纤前置放大器，实现了4×622Mb／s×200km、2．5Gb／s×200km和4．354Gb／s（1×2．488Gb／s＋3×622Mb／s）×160km的常规单模光纤无中继传输实验。带有掺饵光纤前置放大器的四路光接收机灵敏度达到－46．8dBm（622Mb／s，NRZ223－1　PRBS）和－39．5dBm（4×2．5Gb／s，NRZ27—1PRBS）。系统各信道误码率优于4×10－12～4×10－15。     

基于等效合成波方法的双真空管空气折射率测量仪

在高精度测量中必须实时补偿空气折射率的影响。文中提出了等效合成波的概念,利用长度不等的两个真空管构成两个虚拟波长并推导出等效合成波测量公式,并由此建立了一种新型的双真空管空气折射率测量仪。该仪器具有结构紧凑、能实现实时测量的优点。系统测量分辨率为1×10-8,与Edlen公式方法进行的比对实验结果表明,其测量精度优于1×10-7,并具有很好的稳定性和抗干扰能力。