光纤传感器的工程应用及发展趋势

对光纤传感器的应用概况进行了详细综述,总结比较了几种成熟的光纤传感器的优缺点.针对隧道的具体应用,提出了一套点面结合的综合技术解决方案.指出了目前光纤传感器在工程应用上急需解决的一些问题及其发展趋势.     

一种小型高精度脉冲式半导体激光测距仪

介绍了一种小型、低成本的脉冲式半导体激光测距仪,该测距仪采用了定比例鉴别(CFD)和时间放大技术,有效地减少了因接收信号辐度变化而引起的漂移误差和晶振时钟计时的误差.当接收脉冲信号辐度在0.2-2.2V范围内变化时,该测距仪可获优于±7cm的单次测量精度.     

光纤拉曼放大器中级联的前向受激布里渊散射

研究了前向抽运和背向抽运方式下S波段分布式光纤拉曼放大器(FRA)中级联的受激布里渊散射(SBS)现象。用窄光谱带宽(<100MHz)的可调谐LD作为信号源,通过S波段分布式FRA,当被放大的信号功率超过单模光纤SBS的阈值时,出现了前向SBS。随着FRA抽运功率的提高,在斯托克斯区,出现了级联的SBS线,信号的功率转换为SBS功率,在实验中观测到偶数阶的SBS谱线功率大于奇数阶的Brillouin Rayleigh散射线。当进一步增加FRA的抽运功率,其增益下,噪声变大,SBS的串扰破坏了FRA特性,使其无法在密集波分复用(DWDM)光纤传输系统中使用,因此需要严格地控制入纤的信号功率和FRA抽运功率。在实验中还观测到在FRA中被放大的信号光和SBS线两侧的伴线。     

连续相位滤波器缩小径向偏振光束焦斑

基于矢量衍射理论,计算了径向偏振光束在焦点处光强分布。在径向偏振光束的聚焦过程中,焦斑大小主要取决于视场边缘的光线。根据这一特点,设计了以视场角正切值为自变量的连续型相位滤波函数。利用非线性规化算法,以缩小焦平面上横向宽度为目标,在不同的斯特尔比的约束条件下,优化得到一组相位滤波参数。计算结果表明,径向偏振光束通过此种相位滤波器再聚焦后,在保持相同斯特尔比的条件下,可获得更小的聚焦光斑。     

基于菲涅耳反射的准分布折射率传感器研究

介绍了一种基于时分复用光纤传感技术的准分布折射率传感器。通过测量光纤端面的菲涅耳反射信号的强度,实现对待测溶液折射率的分布检测。在多个测量点之间采用不同长度的延迟光纤,利用不同传感位置处的菲涅耳反射信号回到测量端的时间差来实现距离可分辨的多点测量。实验结果表明该传感器的测量距离达16 km,测得折射率范围为1.3486~1.4525,对应的灵敏度范围为38.785~305.430 dB/RIU(RIU为折射率单元)。     

光纤拉曼放大器技术的进展

本文对拉曼光纤放大器的原理、历史、现状和前景进行了讨论 .     

激光喇曼型分布光纤温度传感器系统及其应用

激光喇曼（Raman）型分布光纤温度传感器系统（DOFTSS）是一种用于实时测量空间温度场分布的光纤传感器系统。本文讨论了系统的工作原理、设计思想、系统的结构、特性及应用。     

光子时代,光子计量与光子计量测试仪器

物质，能量和信息是人类社会的重要资源，当今世界已经步入信息化社会，光子是信息的主要载体，因此21世纪也是光子时代。近几年来，在《光及有关电磁辐射的量和单位》国际标准（ISO／DIS31—6，1990）和我国国家标准（GB3102，6，1993）中新引入了光子数，光子通量，光子强度，光子亮度，光子出射度，光子照度和曝光子量等七个光子量，本文讨论光子量计量及光子计量测试仪器。     

超灵敏激光光谱检测与微量原子的检测系统

本文综述了近十年来联合研究组采用激光增强电离（ＬＥＩ）光谱、共振电离光谱（ＲＩＳ）和激光感生荧光（ＬＩＦ）光谱方法对稀土元素、稀贵金属元素，ⅢＡ族元素、碱土金属等２８种元素几百条ＬＥＩ光谱线进行了测量，激光光谱的测量系统是一个典型的光电子系统。对样品的原子化、原子的激发过程、高激发态和电离过程进行了研究［１］［２］，确定了与ＬＥＩ光谱线对应的原子能位、电子组态，谱项和检出限。首次研究了稀土铕（Ｅｕ）［２］、钐（Ｓｍ）［３］、铈（ｃｅ）、镥（Ｌｕ）［２］、钬（Ｈｏ）和稀有金属锇（Ｏｓ）、钌（Ｒｕ）、铪（Ｈｆ）、铱（Ｉｒ）、铂（Ｐｔ）的ＬＥＩ光谱。     

红外分布光纤温度传感器系统及特性研究

利用光纤喇曼散射的温度效应和光纤的光时域反射（ＯＴＤＲ）技术研制了应用于空间温度分布场实时测量的红外分布光纤温度传感器系统（ＩＲ－ＤＦＴＳＳ），在系统中光纤既是传输媒体也是传感媒体，在１ｋｍ传感光纤上采样２００点，并能对测温点定位。本文对系统主要特性进行了分析和讨论，实验结果如下：系统的测量范围０－１３０℃；测温准确度±２℃；测温分辨率０．１℃；光纤传感探头的空间分辨率为４ｃｍ；自由展开光纤空间分辨率小于１０ｍ，测量时间小于４０ｓ。