光纤激光水听器消偏振衰落技术研究

针对光纤激光传感器信号解调过程中干涉仪输出干涉条纹可见度受输入光偏振态变化和两臂单模光纤双折射效应的影响,介绍了一种简单的光纤干涉仪消除偏振衰落技术,通过在M ichelson光纤干涉仪上加2个法拉第旋转镜来提高输出条纹可见度。使用琼斯矩阵法对干涉仪系统进行理论计算,证明法拉第旋转镜旋转角度在理想的45°附近时能达到很好的消偏振衰落效果,并通过实验进行了有效的验证。     

同时测量曲率和温度的高灵敏度光纤传感器

提出了一种基于光纤模式干涉仪的同时测量曲率和温度的传感器。采用多模—光纤锥—多模光纤熔接方式形成光纤模式干涉仪,多模光纤(MMF)作为耦合波导长度设置为半自聚焦长度,将纤芯中大部分能量耦合至包层中,以此激发高阶包层模式,对中间单模光纤(SMF)进行熔融拉锥处理,进一步激发高阶包层模式并控制包层损耗,增加干涉条纹消光比,从而增加传感器的灵敏度。通过检测干涉谷值波长以及干涉谷值功率的变化,实现对曲率和温度的高灵敏度同时探测,设计的光纤模式干涉仪的消光比高达40 dB,曲率灵敏度高达141.63 dB/m~(-1),温度灵敏度为71.43 pm/℃。     

基于全光纤Mach-Zehnder干涉仪的温度测量系统

设计了一种可测量小范围温度扰动的全光纤M ach-Zehnder干涉测量系统。简单介绍了全光纤M ach-Zehnder干涉仪的基本结构和工作原理,并推导了干涉条纹移动距离与测量臂长度变化之间的关系式;在理论分析的基础上,搭建了一全光纤M ach-Zehnder干涉仪系统,通过在有标识刻线的接收屏上直接观察测量干涉条纹的移动距离来确定测量臂光纤的温度变化,最终,确定了测量臂光纤加热温度和干涉条纹移动距离之间的关系;通过实验结果分析可知,该干涉系统可实现小范围温度扰动的准确测量,测量精度可达到℃/18。     

基于细芯光纤与双球结构的干涉型光纤传感器

制作了一种基于细芯光纤TCF(Thin-Core Fiber)和双球结构的干涉型光纤传感器.在两根单模光纤的一端分别制作球形结构,两个球形结构由细芯光纤相连构成MZ干涉结构,实现了对温度、折射率、拉力3个物理量的测量.实验结果表明,温度、折射率、拉力的灵敏度分别是0.066 5 nm/℃、-33.652 nm/RIU、-0.360 8 nm/N,且线性度良好.该传感结构在环境监测、医疗卫生和安全监测等领域有着广泛的应用.     

基于保偏光纤马赫曾德干涉结合布拉格光纤光栅的折射率传感器

为了能同时测量折射率和温度,提出了一种基于保偏光纤马赫曾德干涉仪结合布拉格光纤光栅的折射率传感器。保偏光纤在两个单模光纤之间通过错位熔接形成马赫曾德干涉仪,布拉格光纤光栅连接在马赫曾德干涉仪的输出端用作温度补偿。实验结果表明保偏光纤快轴和慢轴两个正交模式的干涉谱随着折射率的变化而变化,当折射率范围在1.3426到1.3692时,快轴和慢轴方向上的灵敏度分别为-118.38 nm/RIU和-80.02 nm/RIU。当折射率在1.3692到1.4191时,快轴和慢轴方向上的灵敏度分别为48.3 nm/RIU和25.75 nm/RIU。同时通过测量布拉格光纤光栅谐振波长的偏移量,折射率和温度能被同时测量。     

自动消除磁滞模糊的光纤测磁传感仪

光纤测磁传感仪根据Ｍａｃｈ－Ｚｅｈｎｄｅｒ干涉仪原理制作，适用于测量静态弱磁场。传感仪的传感臂和参考臂由两条单模光纤组成，传感臂的光纤上粘合了一段磁滞伸缩材料作为传感头．当被测静态场与交变的偏置场共同作用于传感头时，磁滞伸缩材料所产生的纵向应变将导致光纤中的光相位发生变化，利用相位探测装置和锁相放大器就可得出被测场的大小。本系统可探测的最小静态场为７９．５７×１０Ｅ－７（Ａ／ｍ）。     

基于光纤Mach-Zehnder干涉仪光纤AE传感器的灵敏度分析

本文介绍了光纤AE传感器的应用和一种AE传感器的结构.同时,文章介绍了此类光纤AE传感器工作原理,并对这种基于MZ干涉仪的光纤传感器的灵敏度进行了分析.文章最后给出由Matlab得到的此类光纤AE传感器灵敏度分析的模拟结果.     

基于CORDIC的交流相位跟踪零差补偿方法及其实现

为了消除温度、振动等环境因素在光纤干涉测量中的影响,发展了一种基于交流相位跟踪零差补偿(PTAC)的干涉条纹相位稳定技术。利用马赫-泽德光纤干涉仪结构和杨氏双孔干涉原理实现高密度的余弦分布干涉条纹投射。光纤端面菲涅尔反射与光纤耦合器构成迈克尔逊干涉结构,光电探测器检测迈克尔逊干涉仪的输出信号。相位稳定子系统采用相位生成载波(PGC)方法提取环境因素引起的光纤干涉臂相位差,结合坐标旋转数字式计算机(CORDIC)求解相位差,并生成补偿信号反馈给压电陶瓷(PZT)驱动器,实现条纹相位的稳定。该系统相位解调精度达2.75 mrad,环境因素对干涉条纹相位的影响低于53.43 mrad。实验结果验证了该相位稳定方法的可行性。     

一种贴装式Mach-Zehnder 光纤应变传感器的设计

利用 Mach- Zehnder干涉仪原理 ,把一光纤粘贴在受检材料表面作为一臂 ,制成干涉型光纤传感器 ,用以检测材料的受力情况 ,并导出了光纤在受检测材料的应变与传输光的位相移之间的关系式 ,得到满意的结果     

一种测量静态磁场的光纤传感仪

所述的传感仪根据Ｍａｃｈ－ｚｅｈｎｄｅｒ干涉仪原理制作．传感臂和参考臂由两条单模光纤构成，传感臂的光纤上粘合了一段磁滞伸缩材料作为传感头，一个频率为ω０的偏置磁场施加于传感头上，当被测静态场与交变的偏置场共同作用于传感头时，磁滞伸缩材料所产生的纵向应变将导致光纤中的光相位发生变化，利用相位探测装置和锁相放大器就可测出未知场的大小，本系统可探测的最小静态场为１０－６（Ｏｅ／ｍ）。     

Mach-Zehnder光纤干涉仪相位检测方案研究

本文根据Ｍａｃｈ－Ｚｅｈｎｄｅｒ光纤干涉仪相位调制及双光束干涉测量的特点,介绍了一种采用相位调制器（ＰＺＴ）实现相位载波调制,利用Ｂｅｓｓｅｌ函数进行傅里叶分解实现对相位调制信号解调的检测方案。理论分析表明,该方案能有效地抑止随机干扰信号对测量精度的影响。     

粘贴光纤检测复合材料梁的分层

将光纤干涉仪的一个臂粘贴在复合材料梁的表面,用逐点下压的方法实现了复合材料的分层检测.实验证明,在简单支撑下分层信息可能淹没在梁本身的变形中,但是在连续支撑下能够有效的检测出材料中是否存在分层以及分层的位置.实验测试和理论仿真获得了一致的结果.     

Mach-Zehnder干涉仪测量磁场对比研究

利用铽镝铁大磁致伸缩材料制作的保偏光纤换能器,并对Mach-Zehnder干涉仪进行了改进,增加了环型共振腔,从而有效提高了磁场的感测效果。对有共振腔与无共振腔干涉仪在测量磁场信号进行对比研究,发现信噪比提高12.2dB。对共振腔在光路中的前后位置对比研究,发现共振腔在光路后端能更有效地测量磁场。     

基于GIS的光纤网络资源管理与优化系统

文章从光纤网络资源的特点和资源管理中存在的问题出发并结合GIS技术的特点,阐述了把GIS系统引入到光纤网络资源管理中的必要性和利用GIS技术管理光纤资源的方法。基于GIS的光纤网络资源管理和优化系统是在GIS地理信息系统的平台上经过二次开发完成的。系统将基于电信网的概念模型和管理规范制定资源管理构架,以电信光纤网络管理为核心,运用先进的计算机手段,实现从工程规划设计到资源管理的全面图形化、可视化管理,并提供多层面的网络性能分析与优化手段。该系统成功地将空间数据存放于Oracle数据库中,完美地解决了空间数据与属性数据的一体化存储与管理的问题。在文章中对光纤网络资源管理系统的开发提供了解决方案,并对其中的关键技术MapX和Oracle Spatial作了重点论述。     

Matlab在反射式光纤传感器设计中的应用

本文提出了应用Matlab拟合反射式光纤传感器特性曲线的方法,结合实例详细叙述了建立反射式光纤传感器数学模型的步骤,得到了拟合曲线和拟合误差曲线.结果表明该方法具有程序简单,便于调整参数等优点.     

Matlab在反射式光纤传感器设计中的应用

为了满足仪表开发的需求,同时减轻开发人员的繁重劳动,提出了应用M atlab拟合反射式光纤传感器特性曲线的方法,结合实例详细叙述了建立反射式光纤传感器数学模型的步骤,得到了拟合曲线和拟合误差曲线。实践证明该方法的有效性,且还可用于其他线性传感器特性曲线的拟合。     

浅谈纤维艺术与空间环境

纤维艺术是集实用功能与审美价值于一体的艺术形态,是一种既古老又年轻的艺术形式。它既有传统工艺美术的属性也有现代艺术的特征。随着科技的发展、社会的进步、人类生活方式的改变,纤维艺术品以其自身的特点给生活在被现代钢筋混凝土所铸造的各种冷漠无语的"建筑盒子"里的人们带来了视觉上与精神上的独特的感受。纤维艺术品实现了其自身特性与人类居住环境的完美结合成为室内空间环境中的点睛之笔。     

浅论光纤通信技术

光纤通信在我国已有近30年的使用历史,这段历史也就是光通信技术的发展史和光纤光缆的发展史。光纤通信因其具有的损耗低、传输频带宽、容量大、体积小、重量轻、抗电磁干扰、不易串音、资源丰富等优点,而备受业内人士青睐,发展非常迅速。目前,光纤光缆已经进入了有线通信的各个领域,包括邮电通信、广播通信、电力通信、石油通信和军用通信等领域。本文主要浅析我国光纤通信研究现状及其发展。     

基于压电陶瓷相位调制器的外调制相位生成载波法研究

对基于压电换能器PZT(Piezoelectric Transducer)的外调制相位生成载波PGC(Phase-Generated Carrier)法进行了深入的理论分析和实验研究.PZT光纤相位调制器利用电致伸缩效应来改变缠绕在其上面的光纤的长度,进而实现对光纤中光相位的周期性调制.在马赫曾德尔光纤干涉仪MZI(Mach-Zehnder Interferometer)的参考臂中加入该光纤相位调制器便可以将载波信号调制到光纤干涉仪的输出信号当中.计算机仿真分析了调制参数对PGC解调结果的影响.并通过实验验证了这种调制解调方案的可行性.利用美国国家仪器公司的数据采集系统及Labview编写的解调算法,在臂长为200 m的MZI中成功实现了相位解调,恢复出MZI传感臂中的原始相位信息,解调信号与原始信号的相关系数在0.99以上.