一种改进的膜片式FBG压力传感器的研究

报道了一种改进的膜片式光纤布拉格光栅(FBG)压力传感器,采用特殊的膜片结构和凸台固定光纤的方式,解决了在以往膜片式光纤压力传感器中存在的栅区应力不均匀问题。对在不同固定方式下栅区的应力状态进行了理论分析。实验结果表明,该种传感器的灵敏度为14.81nm/MPa,在0.0～0.3MPa的量程内线性度在0.99以上,未出现光谱展宽现象。     

基于法拉第旋转镜的Michelson干涉仪偏振相位噪声研究

在理论上研究了由法拉第旋转镜构成的Michelson干涉仪的偏振特性,推导出Michelson干涉仪的偏振引入相位噪声与法拉第旋转镜旋转角偏差的关系式.理论分析法拉第旋转角有偏差时,引导光纤中的偏振态扰动(偏振噪声)会在干涉仪中引入相位噪声,该相位噪声水平与引导光纤中的偏振噪声水平和干涉仪输入光的偏振态有关.并且当法拉第旋转角偏差±2°时,可估算偏振引入的相位噪声与引导光纤中偏振噪声的幅度比值低于2×10-3;在多波长复用系统中,若法拉第旋转角偏差±5°,该幅度比值仍低于1.5×10-2.实验中观察到该幅度比值低于2.5×10-2,并发现输入光偏振态变化并不引起干涉仪相位噪声的变化,由此可知由法拉第旋转角偏差引入的相位噪声符合理论估算的量级,得到了很好的抑制.     

基于自适应感兴趣区域的视频心率测量

基于视频的非接触光电容积脉搏波(Photoplethysmography,PPG)可以实现非接触式心率监测.为改善非接触PPG信号质量和提高非接触PPG技术检测心率的准确性,提出一种自适应感兴趣区域(Region of Interest,ROI)的方法.使用独立向量分析对人脸分区域处理,然后使用归一化分割选取信噪比和相...     

用于铝电解电流精确测量的手持式光纤电流传感器研究

电流强度是电解铝工艺的基本参数,精确测量电解槽分布电流可提高铝电解生产效率和工作稳定性。本文分析了光纤电流传感器相比于传统电流测量技术在电解槽电流测量中的原理性优势,针对目前光纤电流传感器在现场应用中存在的重复拆装和大电流条件下温度误差问题,创新提出了基于柔性封装的传感光纤插接方案和温度误差与非线性误差二维补偿技术,首次设计研制了手持式光纤电流传感器,测试结果表明：传感器的重复拆装误差小于0.12%,在-40℃～70℃温度范围内测量0.5～30 kA电流时的误差小于0.2%,在某电解槽现场测量立柱母线电流时与控制室显示值的误差小于0.4%,并通过对阴极钢棒分布电流的连续监测和分析,实现了电解槽破损的提前预警。     

新型减反膜的设计与制备

根据近年来实际应用中对减反膜的新的需求和指标要求,利用光学薄膜设计软件进行模拟和理论分析,采用常规的薄膜工艺和设备进行大量实验,设计并制备出三种新型的减反膜:含金属膜的减反膜(包括窄带金属减反膜,宽带金属减反膜,减反防静电抗电磁辐射膜),超低反射率减反膜和大角度减反膜,满足了实际器件的应用要求。     

高分辨率波长位移解调技术研究进展

简要阐述了在光纤传感技术中实现高分辨率波长位移解调技术的基本原理,重点介绍了几种典型解调方法的结构和原理以及波分复用的方案,最后对各种解调方案的优缺点进行了比较分析.     

光纤激光传感技术及其应用

超高灵敏度的信号探测在石油勘探、地震预报和安全监测等领域都具有重要的应用价值.近年来出现了一种以分布反馈(DFB)光纤激光器为传感元件的新一代光纤传感器,它具有尺寸小、输出激光信号极窄的光谱线宽和极低的噪声等优势,与高分辨率波长解调技术结合可以达到极高的探测灵敏度.介绍了在光纤激光传感技术及其应用技术方面的研究进展,包括线宽仅为3 kHz、尺寸仅为3.6 cm的窄线宽低噪声DFB光纤激光器的研制及其测试,波长分辨率达3.5×10~(-7) pm/Hz~(1/2)的超高分辨率波长解调系统,基于密集波分复用的光纤激光传感网络,以及相关技术在水声和地震波探测中的应用研究.     

高分辨率光纤激光传感系统

提出并实现了一种基于光纤光栅(FBG)激光器的高分辨率光纤传感系统。通过在一段高增益有源光纤写入光纤光栅形成光纤激光传感器,待测信号作用在激光器上引起激光频率变化,采用偏振无关的非平衡迈克耳孙光纤干涉仪将激光频率变化转化为干涉仪相位变化。干涉仪输出的信号经过光电转换后,用采集卡转换为数字信号输入计算机,最后利用改进的归一化相位载波(PGC)解调技术,实现信号的高分辨率解调。实验表明该传感系统的动态应变分辨率达到了5.6×10-4nε/Hz,并且解调结果与待测信号具有良好的线性关系。     

低功率消耗SOI基热光可变光学衰减器

制作了带有U形隔热槽的马赫-曾德干涉型SOI热光可变光学衰减器,在1510～1610nm波长范围内动态调节范围可达到0～29dB.与未加隔热槽的相同结构光学衰减器相比,器件插入损耗和调制深度不受影响,最大功率消耗降低了230mW.     

新型结构的1.3μmGexSi1—x／SiMQW波导探测器的优化设计

本首次提出了一种新型的环形ＧｅｘＳｉ１－ｘ／Ｓｉ波导探测器结构，器件的主体由３μｍ宽的环形波导构成，器件的输入端是８μｍ宽的波导，这两部分通过劈形波导过渡连接，各部分经过优化设计，可以同时实现高的耦合效率和高内量子效率，对于器件的材料结构，电学和光学特性进行了仔细的分析与设计，结果表明，优化设计的器件其外量子效率可达２８％，比已经报道的直波导探测器的外量子效率提高２－３倍，而上升下降时间仍然保持