长周期光纤光栅及其组合透射谱的仿真研究

根据耦合模理论及模耦合方程推导了长周期光纤光栅的透射系数、反射比以及级联长周期光纤光栅的透射系数表达式,用Matlab对其进行仿真研究,并总结了长周期光纤光栅透射谱特性随光栅长度、周期及耦合系数的变化规律,通过仿真实验,验证了系统特性.     

SPPs激射中Airy表面等离子的特性分析

为了研究表面等离子体(SPPs)传播产生的Airy等离子的特性,分析和仿真了Airy等离子的独特性质。利用SPPs的激射原理,对Airy等离子的本征态进行了理论分析,研究了光栅耦合SPPs的激射结构中Airy等离子的性质。结果表明:无衍射的Airy表面等离子不仅具有在近场能量放大和快速传播的特性,而且还能利用其特性控制光束的传播;Airy表面等离子只有在一定宽度下与光激发的相互作用才能抑制能量损耗,在基质宽度小于600 nm左右时无法出现显著的Airy表面等离子;不同宽度的基质条件下激射能量与产生Airy离子的趋势一致;Airy表面等离子在激发能量较小时就能实现快速传播,在2.3 eV作用时能量的增加对Airy的等离子的作用不再明显。这一研究对于SPPs的强局域化应用实现、表面光学处理和线性控制无衍射SP光学产生了积极的作用。     

光子晶体增益平坦滤波器的设计

掺铒光纤放大器(EDFA)的增益平坦化是波分复用(WDM)系统中的重要问题.提出了用光子晶体实现增益平坦的新方案.通过分析EDFA增益平坦的原理与一维光子晶体的反射谱(在不同波长处具有不同反射率的特性),设计出了满足特定条件的增益平坦滤波器.以EDFA典型曲线为例,利用遗传算法简便精确地优化一维光子晶体的周期数,从而设计出了与EDFA增益谱相匹配的增益平坦滤波器.结果表明,级联的一维光子晶体滤波器在1530～1560 tim范围内对EDFA的增益进行平坦,且不平坦度约为±0.6 dB.     

一种光纤电压传感器的研究

利用BGO(锗酸铋)晶体作传感头的光纤电压传感器,并用偏振光分析法推出了它的数学模型.利用稳频后的He-Ne激光器作为测量光源;采用补偿测量方案消除晶体自然双折射(应力、温度等)引起的误差;讨论了各光学元件粘接方位角误差对测量精度的影响;系统中用间接测量法测量空气的折射率,对测量方程进行实时修正;采用高精度屏蔽电压器和小波分析算法提高系统的信噪比.实验结果表明,其测量电压误差不大于0.92%.     

光纤Bragg光栅横向局部受力特性的研究

采用传输矩阵法,分析了光纤Bragg光栅（FBG）横向局部受力时的反射谱变化.当FBG横向局部受力时,反射谱的反射峰发生分裂,且分裂点随受力的变化呈线性、周期性的移动.分裂点以11 N为周期在FBG的全波带宽内移动,周期内分裂点波长漂移相对于受力的灵敏度为0.05 nm/N.给出了仿真和实验图谱,实验结果与仿真效果一致.     

连续波激光衰荡痕量气体浓度测量系统的研究

介绍了一种新型的基于连续波激光光腔循环衰荡多组分气体浓度测量系统,并对设计过程中各主要器件的原理和作用进行了分析与研究.得出了七种特定峰值波长的光分别在对应浓度为100cm3/m3的七种气体中的衰荡时间,比较了不同浓度的同种气体对光的吸收特性,研究了光的衰荡时间、环路损耗与气体对光的吸收系数和气体浓度的关系,提出了一种气体浓度在线测量的新方法.     

基于双光纤光栅的加速度传感探头结构的设计

分布式光纤光栅加速度传感技术对微弱振动测量分析及其故障诊断具有重要的实用价值。采用副载波调频、波分复用技术提出了一种分布式光纤布喇格光栅加速度测量系统,并进行了基于双光纤布喇格光栅的加速度传感探头结构的设计。该传感探头具有尺寸小,质量轻,不受电磁干扰等优点,有较高的测量灵敏度和分辨率,而且能自动消除温度噪声和相位噪声的影响。     

利用扭转高双折射光纤实现波长解调的方法

提出了一种基于扭转高双折射光纤实现光纤光栅波长解调的新型解调系统,对高双折射光纤光栅扭转特性进行了详细的理论推导,给出了数学表达式.通过计算机仿真发现系统输出光强与高双折射光纤扭转角度成标准余弦关系,扭转角度和时输出的光强的比值与波长近似呈线性关系.实验表明,系统具有10 nm的准线性解调范围,与理论分析相吻合.     

温度应变同时测量的光纤光栅系统的研究

为了同时传感温度和应变,在同一根光纤的两个不同地方写入相同的Bragg光栅,设计制成一种特殊机构的传感系统。由于测量结构特殊,两处光纤光栅的反射峰具有成比例的应变响应系数和不同的温度响应,测出温度后,应变也同时算出。实际测量表明,该系统结构简单,测量精度高,能进行实时测量。     

催化助燃剂强化烧结工业试验及机理分析

分析了催化助燃剂强化烧结的机理，在考虑马钢工业试验结果与邯郸烧结原料特点基础上制备出功能更好及成本更低的催化助燃剂，在此基础上进行了添加催化助燃剂化烧工业性试验，验证了催化助燃剂具有增产降低低煤耗的功效，试验结果表明：往煤粉中添加0.1%的催化助燃剂，烧结生产可降煤耗10%以上，烧结矿产量和质量均有提高。