椭圆芯双模光纤特性的理论研究及应用

比较了圆芯和椭圆芯光纤中横电场模式和能量密度分布情况,指出当椭圆芯光纤的椭圆度1＜e＜2.3时,传输的两个低阶模为LP01基模和eLP11模,第二高阶模为0LP11模;当e＞2.3时,第二高阶模为EH11模,讨论了LP11模式的形成.结合圆芯双模光纤参数的表达式,推导出了椭圆芯光纤的模间拍长LB公式,并给出了eLP11模的归一化截止频率Vc与椭圆度e的关系,由此确定了所选椭圆芯光纤的双模工作参数.最后简要介绍了椭圆芯双模光纤在传感器中的应用.     

FWM树脂粘度测量控制系统的研究

纤维增强塑料(FRP)制品在航空航天、化工等行业应用非常广泛,但在其制造过程(如,预浸料和挤拉等生产工艺)中,纤维缠绕机械(FWM)上树脂粘度的在线测量和连续控制一直都是实际控制工程难以解决的难题。提出的FWM纤维树脂粘度控制系统采用单筒式测量法和模糊控制技术对树脂粘度进行测量控制的方案,不但结构简单、编程调试方便、能显示控制曲线,而且,能通过人机界面随时改变粘度的设定值和模糊控制器的参数,极大地改善了控制的性能,达到了预期的效果。     

虚拟仪器技术在FBG传感系统中的应用

介绍了一种基于虚拟仪器技术的光纤B ragg光栅(FBG)传感监测系统,包括FBG传感器的基本工作原理、虚拟仪器技术的特点和LabVIEW软件的应用。实验表明:该系统能够正确采集FBG传感过程中的应变和温度等特征信号,并能有效利用计算机实现信号的处理,可以满足FBG实时监测的要求。     

基于最小二乘法的光纤光栅Bragg波长直线拟合

针对基于可调谐法布里珀罗(F-P)滤波器的光纤光栅解调系统存在波长解调准确度不够高的问题,从理论上系统地分析了在解调过程中对光纤光栅B ragg波长进行直线拟合的可行性,即光纤光栅B ragg波长与F-P滤波器的调谐电压之间存在线性相关性。在实验研究的基础上,用最小二乘法对光纤光栅B ragg波长和F-P滤波器的调谐电压进行直线拟合,结果表明:它们之间的确存在密切的线性相关性。为提高拟合的效果,提出了分段直线拟合,它可以使测量误差降低至少1个数量级,从而提高了F-P滤波器光纤光栅解调系统的准确度。     

谐振式光纤陀螺全数字闭环方案

谐振式光纤陀螺是一种新型的惯性传感仪器,与传统机械陀螺和其他光学陀螺相比具有很多理论上的优势.数字信号处理电路的谐振式光纤陀螺全数字闭环是采用双频率数字锯齿波相位调制技术对光路进行了相应的调制和解调.对光信号中夹杂的大量白噪声以及数字信号处理中由于有限位数的A/D引入的量化噪声进行综合考虑,提出了用比信号带宽高很多的采样率对含有噪声的信号进行过采样,加上后续的数字信号处理,低位数A/D和高位数A/D的检测效果几乎一样.数字调制的精度影响了系统的精度,使用平均法用低位的D/A可以实现很大的调制动态范围.经过基于文中设计的数字系统的实验,得到了和理论仿真类似的解调曲线,证明了文中提出的数字闭环方案的可行性.     

汽车自动变速器示教板的设计

利用单片机控制发光二极管和光纤来模拟汽车自动变速器的油路、阀体及其故障现象，采用键盘和LED显示器进行人机交互，操作方便简单，软件成功地模拟自动变速器的核心技未——自动换档功能，使学生能够清晰地领会自动变速器的工作原理。     

外腔长度对FBG-ECL输出特性的影响

根据光纤光栅外腔半导体激光器(FBG-ECL)的等效腔模型,讨论了外腔长度对FBG-ECL的调制特性、线宽以及强度噪声的影响.指出增大外腔长度可以使FBG-ECL具有很窄的线宽,非常适合应用在相干光通信系统中.同时发现,外腔长度的增大也将导致强度噪声、调制特性的恶化,外腔的选择对FBG-ECL应用在不同光通信系统中十分重要.     

锥形微透镜保偏光纤与超辐射发光二极管的耦合

对采用锥形光纤微透镜的保偏光纤与超辐射发光二极管的耦合进行了理论分析.制作出几种不同的微透镜保偏光纤,并对它们进行了耦合试验,找到了制作具有高耦合效率的微透镜保偏光纤的方法.     

FRP补强疲劳损伤钢结构裂纹扩展研究

钢结构在服役过程中,因超载、疲劳等原因会引起损伤累积,极大地影响了结构的安全使用.对纤维增强复合材料(FRP)补强钢结构张开型裂纹疲劳扩展进行了实验研究.比较了不同的钢结构表面处理方式对FRP与钢结构粘接接头剪切强度的影响,根据剪切强度选择最佳表面处理工艺.对FRP补强后钢结构试样进行疲劳实验,与未补强试样的结果加以对比.结果表明,用FRP增强后钢结构FRP增强区疲劳裂纹扩展速率得到抑制、疲劳循环次数得到了提高.     

改进遗传单纯形混合算法在光纤对接中的应用

本文首先给出了纤端光场分布的3D模型并针对单模光纤与激光器的对接分析了错位、角度偏差等对接效率影响因素。通过与传统的爬山法进行比较,提出将遗传单纯形混合算法应用到光纤对接中。单纯形法是一种局部搜索方法,这种寻优方法收敛速度快,它与遗传算法组合起来可以改善单独使用遗传算法收敛速度慢的缺陷。同时,针对光纤对接要求初始种群小所造成的个体多样性差的缺点,改进了单纯形的反射、压缩系数,有效地避免了遗传操作的过早收敛,并通过仿真结果证明了混合算法可以在10代之内找到光纤对接的最佳耦合点。