硅平面波导模块上整块集成的谐振型微型光学陀螺

本文报道了一种新颖结构的谐振型微型光学陀螺（MOG），它是在硅平面波导模块（PLC）上整块集成的，并给出降低陀螺噪声的一些措施，光学环形谐振型陀螺主要受感应引起噪声的偏振涨落和感应引起噪声的背向散射的影响。文中讨论了波导中的偏振态，以便弄清前者的工作特性，并提出控制波导双折射的一种措施；针对后者，提出了带有专用信号处理的双相移键控（B－PSK）方法，热光（TO）相位调制仅是用于硅波导中B－PSK的一种方案，其带宽被限制在－1KHz。为了有效地利用TO调制器的带宽，文中提出了一种电信号处理方案，以及补偿频率响应的一种调制波形，通过实验装置验证了感应引起噪声的背向散射得抑制，用等量的转动观测了陀螺的输出。     

采用光纤环形谐振器的外谐振腔式半导体激光器光谱和频率的同步稳定

在频谱鉴频器上采用了光纤环形谐振器使外谐振腔式半导体激光器的光谱宽度(简称谱宽)和频率同步稳定。利用谱宽稳定来控制反馈光相位,利用频率稳定来控制输入电流。稳定的谱宽为2MHz,其波动在10kHz以下,等效频率变动为2MHz_(p-p)以下。根据该结果可以预见外谐振腔式半导体激光器可以作为环形谐振式光纤陀螺的光源。     

光纤陀螺

前言光纤陀螺(FOG)是利用Sagnac效应检测旋转角速度的装置。光纤陀螺与传统的机电陀螺相比,具有起动快、没有可动部件、零件少及寿命长、精度高等优点,作为新一代惯性控制器件,已经受到了人们的普遍重视。光纤陀螺根据其检测方式可分为干涉型和环形谐振腔型两大类,其中干涉型光纤陀螺研究的历史比较长,目前已经进入了实用化阶段,而环形谐振腔型光纤陀螺的研制,还只是一些理论方面的探讨,最近几年各国都相继进入了实验阶段,但因为这种光纤陀螺以较短的光纤(构成谐振腔)就能得到与干涉型同样的灵敏度,因而越来     

无源光学陀螺的研究开发动向

从无源光学陀螺的分类开始全面介绍了近几年来各国对IFOG(干涉式光纤陀螺)和OPRG(无源环形谐振腔式光纤陀螺)的研究情况和发展动向。分别探讨了各种陀螺的噪声源及其解决措施.通过实验得出如下结论:IFOG目前已进入实用和改进完善阶段,完全可以达到高性能化;OPRG虽处基础研究阶段,但有可能成为更小型的高性能光纤陀螺。     

环境耐用的光纤陀螺元件的研制与生产

对于光纤陀螺来说,高性能的波导光学元件是必不可少的。这里所说的元件指的是多功能集成光学芯片、光纤线圈以及保偏耦合器.最近,利顿制导与控制公司已投入大量人力对大批量生产低成本光纤陀螺的制作技术进行开发,介绍了元件的性能,叙述了光纤陀螺(FOG)元件的生产进展.     

环形谐振腔式光纤陀螺的偏振耦合影响

探讨了在环形谐振腔式光纤陀螺中,在构成环形谐振腔的耦合器中产生偏振耦合的影响。首先从理论上和实验中证明了由于偏振耦合,环形谐振腔的谐振波形有很大变化。通过观测谐振波形发现,构成偏振耦合的原因是耦合器中2根光纤主轴间的倾角,该倾角可以用间接方法测量。明确了在光纤陀螺中使用这种有偏振耦合的环形谐振腔时,产生漂移的三种主要原因,并定量地证明了它们产生漂移的大小。另外还介绍了减少这些漂移的方法。     

环形Fabry-Perot谐振腔式光纤陀螺

一、前言在惯导系统中,搭载的陀螺急需向超小型、重量轻、高灵敏度方向发展。我们研究的环形Fabry-Perot谐振腔式光纤陀螺就具有以上所说的特点,这种光纤陀螺的光源实际上用的是半导体激光器。用这种光纤陀螺在很大的程度上提高了惯导系统的精度。本文将分几点叙述环形Fabry-Perot谐振腔式光纤陀螺的构造,实验装置和它在实际中的应用。     

集成光波导陀螺在空空导弹的应用展望

陀螺技术是现代空空导弹惯性导航系统研制的关键。本文简要介绍了集成光波导陀螺的原理,并对国内外发展现状进行概述。根据空空导弹惯性导航系统的特点,展望了集成光波导陀螺在未来空空导弹中的应用前景。     

用于陀螺系统的新型小型集成光学敏感器的模拟与设计

据我们所知，本文首次报道了一种小型集成光学敏感器，它基于多量子井(MQW)的微型环形激光器，用于陀螺系统。该器件能完全在单片上集成，可用于低(如陆地运载器)或高(如舰船、飞机及空载平台等)灵敏度的导航系统。该器件的模拟包括一些物理效应的影响，如量子噪声、闭锁、热效应及侧壁粗糙度引起的损耗等。根据陀螺的量子极限、可测速率工作区、工作热范围及功耗等指标，得到了很好的性能。相对其他现有光学解决方案，该结构明显具有许多优点：无偏振感应引起的噪声、无需使用频率锁定技术、忽略不计的弯曲损耗、较高的腔内品质因数、完整评价转动速度、可预测的陀螺标度因数、热变化及很高的动态范围等。     

聚酰亚胺多模干涉器结构的光学加速度传感器

针对电学原理的加速传感器在大温差、高电磁干扰的环境中的使用受限制,以及二氧化硅等无机材料制作的多模干涉器韧性差、折射率调节困难、尺寸较大等问题,提出了聚酰亚胺波导材料的多模干涉器结构集成光学加速度传感器。在外力作用下多模干涉器的输入/输出光场与干涉区会产生相对位移,导致各模式激励系数发生改变,通过输出场强的变化测得加速度。利用束传播法分析多模干涉结构以及环境温度与波导输出性能关系,以及有限元法分析力学结构对传感器性能的影响,结果表明这种传感器具有加工冗余度高、温度稳定性高和线性度较好等优点。     

引信气流激振压电发电机结构参数影响分析

满足引信用小型振动压电发电机气流致振发电要求,解决稳定激振力的问题,控制结构敏感参数是一种有效方法。通过模拟吹风实验,分析气流致声激振机构的相关结构参数对激振力的影响规律。结果表明,不同共振腔长度对应的激振力幅值与入流速度近似呈现线性增大趋势,且长度越大其斜率越小,反之亦然,喷口到共振腔的间距和喷口环隙对激振力幅值的影响较复杂,过大或过小都会使得激振力幅值较小甚至没有波形产生;共振腔长度是影响激振力频率的主要因数,频率随长度的增大而变小,呈现反比关系,喷口到共振腔的间距和喷口环隙对频率的影响较小。因此,对于高速气流,短共振腔可以获得较大幅值的高频稳定激振力,以及需合理控制喷口到共振腔的间距和喷口环隙使得激振力幅值较大。     

单个互补金属开口谐振环双陷波超宽带天线

针对超宽带系统易受窄带信号干扰的问题,提出基于互补金属开口谐振环实现的双陷波燕尾形平面超宽带天线。与以往的双陷波超宽带天线相比,该方法仅用单个互补金属开口谐振环同样实现了燕尾形超宽带天线的双陷波特性,简化了设计的复杂性,易于加工。对所设计的超宽带天线进行了制作和测量,实测结果与仿真结果吻合较好。     

基于开口环谐振器的小型化射频识别标签天线

为了克服标签天线小型化技术中结构复杂,不易于与标签芯片匹配等问题,设计了一种基于开口环谐振器(split ring resonator,SRR)的天线结构。为了实现天线与芯片之间的匹配,该天线采用T型馈电网络。仿真结果表明:该天线具有较好的S11特性。天线的工作频段也包含中国UHF频段的920～925 MHz。设计的天线尺寸约为30mm×25mm,结构简单,很好地实现了天线小型化,并用矢量网络分析仪对天线的阻抗特性进行测试,且测试结果与仿真结果基本吻合。     

基于MEMS的微引信谐振器系统级设计

在微机电系统集成设计平台-MEMS Garden基础上，搭建MEMS微引信谐振器的系统级模型，并利用有限元仿真计算2种方法并对模型进行有效性验证，完成谐振器的结构设计，再由仿真得到结构性能参数。研究结果表明，采用系统级方法进行MEMS器件的设计能够在确保求解精度的前提下，显著提高设计效率，缩短设计周期，减小设计成本；所设计的MEMS微引信谐振器的各项性能指标完全能满足引信安全系统的应用要求。     

垂直腔面发射激光器中的新结构研究

通过对垂直腔面发射激光器( VCSEL)台面结构的深入研究,提出了新型环形分布孔结构,并制作了这种新结构器件。测试结果表明这种新结构器件不仅表现了良好的工作特性,而且输出功率也提高到环形沟槽结构的1. 34倍。     

一种非线性振子的电路模拟及其在微弱信号提取中的应用

针对数值方法求解Duffmg振子随机共振行为存在的不足,提出釆用电路模拟Duffing振子的方法,以满足实时性需求,并将该方法应用于微弱信号的提取。引入了ー种变量替换,通过这种变换可以处理频率超出随机共振理论要求范围的信号,以满足工程实际应用。实验表明：该方法适合于低信噪比条件下微弱正弦信号的检测,特別是能够从强噪声背景中提取出微弱周期脉冲信号,并且可以保持信号的相位基本不变,其效果优于常规线性滤波方法。     

微引信谐振器的系统级建模与仿真

为了实现微引信谐振器系统级行为模型的快速设计与仿真,利用多端口组件网络方法,在SABER仿真平台上搭建了其系统级行为模型,并进行了一系列仿真分析,包括小信号频域仿真、时域仿真、以及灵敏度仿真,其结果接近于有限元分析结果.仿真结果表明,采用多端口组件网络方法所设计的微引信谐振器,可以满足抗高过载的要求,能够保证设计精度,提高设计效率.     

基于CFD的大跨度桥通载过程颤振稳定性分析

大跨度桥的风致动力响应是抗风设计中的关键问题。为缩短装配式钢桁架桥的设计周期、降低成本,采 用数值模拟的方法对钢桁架桥通载过程颤振稳定性进行分析。采用计算流体力学与动网格技术建立数值风洞,构建 钢桁架桥通载过程的2 维仿真模型,模拟桁架桥通载过程的分状态强迫振动,以2 维3 自由度耦合颤振分析方法为 理论依据,仿真分析某型装配式钢桁桥通载过程的断面绕流场和桥梁上颤振自激励,识别出颤振导数,并得到通载 过程颤振临界风速。结果表明：仿真结果与风洞实验结果一致,证明该方法是可行、可靠的,可为以后工程应用奠 定基础。     

遗传算法在UWB陷波天线设计中的应用

通过对比GA／FDTD、GA／MOM天线设计方法,研究了遗传算法（GA）和有限元法（FEM）相结合的天线设计方法。运用此方法,设计了一款UWB陷波天线,并进行实物加工,实物测试结果和仿真结果吻合很好,验证了该方案的正确性和有效性。     

双模介质谐振器测量介电性能的微扰理论分析方法

为降低双模介质谐振器用于测量介质介电性能时数据处理方法的复杂度,提出了一种基 于谐振腔微扰理论的分析方法。将双模介质谐振器中的定位台阶看作微扰结构,综合应用谐振腔结构微扰理论和材料微扰理论,提出了双模介质谐振器中介质材料介电常数和损耗角正切的近似计算方法,对一组介质样品的测试结果进行了分析,并将分析结果与基于模式匹配理论的分析结果进行了比较。比较结果表明：利用该方法所获得的结果与较为精确的模式匹配法计算结果相比,介电常数偏差小于0.5%,介电损耗最大偏差约5%.