单模光纤分布式喇曼温度传感系统设计

文章作者在对光纤背向喇曼散射温度效应进行理论分析的基础上,对基于反斯托克斯/斯托克斯散射光强比值型的光纤分布式喇曼温度传感系统作了详细的研究, 对系统主要器件的要求进行了计算,研制了基于单模光纤的5 km分布式温度传感器.实验表明,系统能精确地进行分布式测温,温度分辨率为1 ℃,空间分辨率为2 m.     

GaN材料生长研究

用常压ＭＯＣＶＤ方法我们在蓝宝石，Ｓｉ衬底上，成功地制备出ＧａＮ单昌薄膜材料，取得了ＧａＮ材料的初步测试结果，纯度ＧａＮ为ｎ型，载流子浓度为１０＾＾１７－１０＾１８ｃｍ－＾－３，迁移率为２００－３５０ｃｍ＾２／Ｖ．ｓ．双晶衍射半峰宽为７‘，室温ＰＬ光谱本征发光波长为３７０ｎｍ，并首次观察到掺ＺｎＧａＮ呈ｐ型电导。     

In0.53Ga0.47As表面钝化及降低界面态密度的方法

采用ＰＥＣＶＤ技术，以ＴＥＯＳ为源，对Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ材料进行表面钝化，研究了ＳｉＯ２／Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ的界面态，提出降低界面态密度的方法，使其降低到８．５×１０＾１０ｅＶ＾－１ｃｍ＾－２。     

组织模型光散射的偏振特性

偏振门技术已被广泛用来探测上皮生物组织的结构,但组织的光学参量如何影响入射光的偏振态这一问题尚未解决.结合斯托克斯测量系统模型和米氏散射理论,计算分析了散射体分别等效成直径为5.0、9.0 μm球形粒子的散射光强分布及偏振度分布,以及线偏振光、圆偏振光入射时大小粒子后向散射光的偏振度光谱.结果表明:无论是小粒子还是大粒子,后向单次散射光均具有很高的偏振性,偏振度光谱对粒子尺寸的变化比较敏感,而当线偏振光入射时,随着粒子平均尺寸的增加,光谱振荡频率及偏振度都将增大.该方法对于早期癌症检测具有潜在应用意义.     

用近紫外辐射写入的折射率光栅

据我们所知，这是第一次报导用连续波Ａ＾＋ｒ激光器（３３３－３６４ｎｍ）在近紫外光在１０ｍｏｌ％掺ＧｅＯ２光纤中侧写入折射率光栅，在紫外光功率密度在１．７×１０＾５ｗ％／ｃｍ＾２时感生的折射率数值达到高达１．９×１０＾－４。观察到的光栅表现出的温度稳定性与用Ｋｒ激元激光器（２４３ｎｍ）写入的光栅相同。     

注入Ga离子的GaAs／AlGaAs量子阱中界面混合的光荧光研究

用注入Ｇａ离子ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ量子阱在快速热退火中大大加快了异质结界面的互扩散，表现在ＰＬ光谱中量子阱峰值能量有３０～９０ｍｅＶ的兰移．发现兰移大小同注入损伤程度、退火的温度及时间有关，并得到快速退火中的互扩散系数Ｄ约为１０－１５～１０－１７ｃｍ２／ｓ     

高TcGdBa2Cu3O7—δ薄膜双晶结光探测器

研制了具有约瑟夫逊效应的高ＴｃＧｄＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－δ薄膜双晶晶界结，按照光助隧道效应的原理我们用双晶结进行光探测，光源是波长为０．６３２８μｍ的Ｈｅ－Ｎｅ激光器，系统观测了高Ｔｃ ＧｄＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－δ双晶结的光响应特性，最好的结果为：噪声等效功率ＮＥＰ＝４．３×１０＾－１４ＷＨｚ＾－１／２，归一化探测率Ｄ＾８＝１．２×１０＾１０ｃｍＨｚ＾１／２Ｗ＾－１，响应率Ｒｖ＝３．５×１０＾７Ｖ／Ｗ，     

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。     

基于anti-Stokes Raman散射温度效应的温度解调理论研究

激光脉冲进入光纤中，与光纤分子相互作用，产生Raman散射和Raylei曲散射。由于Raman散射具有温度效应，其散射光强度受温度调制，可作为温度信息的载体，用于温度解调及测温系统设计。本文提出了可行的温度解调方法及理论推导，并推导出单通道和双通道条件下的测温关系，设计出两种条件下的传感器系统。     

［（Cdse）_m（ZnSe）_n］_p－Znse多量子阱中的多声子散射

对用原子层外延方法，在［００１］晶向ＧａＡｓ衬底上生长的［（Ｃｄｓｅ）ｍ（Ｚｎｓｅ）ｎ］ｐ－ＺｎＳｅ应变量子阱结构，在１０～３００Ｋ温度范围内测量了喇曼散射光谱，观察到两种类ＺｎＳｅＬＯ声子限制模．利用改变样品温度和入射光能量实现了共振喇曼散射，观察到高达７阶的类ＺｎＳｅＬＯ声子模．并讨论了多声子喇曼散射和热萤光过程的区别．     

30 km远程分布光纤拉曼温度传感器系统的实验研究

研制成功一套 30km远程分布光纤拉曼温度传感器 (DOFRTS)系统 ,采用了新的光纤放大的反斯托克斯背向拉曼自发散射测温原理和 15 5 0nm掺铒光纤激光器作为抽运源及高速瞬态波形采样技术 ,累加平均等信号处理技术 ,提高了信噪比 ,解决了弱信号检测问题。使用智能化恒温技术 ,使主要元器件在恒温条件下工作 ,解决了工程应用中环境的适应性问题。经鉴定 ,远程分布光纤拉曼温度传感器系统的主要技术指标如下 :光纤长度为 31km ,测温范围为 0～ 10 0℃ (可扩展 ) ,温度测量不确定度为± 2℃ ,温度分辨率为 0 1℃ ,测量时间为 4 32s,空间分辨率为 4m。最后给出了远程分布光纤温度传感器系统性能的国内外对比表     

预留光单元型光纤复合电缆

介绍了一种预留光单元型光纤复合电缆。这种电缆解决了光纤复合电缆在配线或交接时一般要浪费15至20m的问题,在生产制造过程中就在光纤复合电缆两端各增加了大于20m的光单元。这样保证了在光纤复合电缆配线或交接时有足够的光单元预留长度,解决了铜或铝等金属电力导线的浪费问题,降低了运营商的成本。     

微结构聚合物光纤套管法拉丝工艺

通过对微结构聚合物光纤拉丝工艺的研究,提出微结构聚合物光纤二次预制棒套管拉丝技术.为了降低光纤拉伸过程中微孔坍塌率,从光纤拉伸力和材料表面张力之间平衡的角度考虑,对拉丝炉中热区温度和长度进行控制,得到了预制棒拉丝炉和光纤拉丝炉中热区温度分布曲线.最后,通过对本体聚合法制备的椭圆芯六角对称微结构聚合物光纤预制棒的拉丝实践...     

一种高精度补偿式双折射型光纤温度传感系统

提出一种新型的偏振调制光纤传感器的补偿技术，用于双折射型光纤温度传感器系统，传感探头使用同一偏振分光棱镜既作为起偏器，又作为检偏器，采用反射式光路，使系统具有简单、可靠、实用的特点。实验结果表明：采用这种补偿技术的光纤传感器具有较好的测量精度和长期稳定性。     

一种双通道光纤光栅温度检测系统的研究

光纤光栅以其独特的优点,在温度测量中得到了越来越广泛的应用.在用分布式光纤光栅阵列进行测温时,由于受到传感光栅之间的缓冲区和探测范围的限制,使得测温点数有限.文章提出了基于光强的双通道分布式光纤光栅温度检测系统,在未改变缓冲区和探测范围的前提下,扩展了测温点数.     

氧化锆单晶光纤制备系统设计与仿真

单晶光纤是光纤高温传感器的关键器材,在航空航天、电力、铸造等的高温测试领域有着广泛应用。随着温度测试上限要求的不断提高(>2000℃),常用的蓝宝石光纤高温传感器已无法满足该需求。本文针对这一现状,提出了一种基于LHPG法制备氧化锆单晶光纤的光学系统,旨在拉制出能测量更高温度的氧化锆单晶光纤,文章分析了该系统的基本结构、特点以及系统中主要参数的选择设置,并通过ZEMAX光学软件进行仿真。结果表明,该系统能够形成高质量的聚焦光斑,且具有对称性好、激光利用率高、能量分布均匀等优点,为成功拉制氧化锆及更高温单晶光纤提供了理论依据。     

全分布式光纤应力传感器的研究新进展

全面综述了全分布式光纤应力传感器的发展概况.对光后向散射技术、光学非线性效应、模式耦合技术和光干涉技术的主要研究方案进行了评述,重点介绍和分析了实现高空间分辨率和动态应力测量的新技术.最后展望并讨论了全分布式应力传感器的发展趋势和应用前景.     

改进光纤PMD的光纤旋转技术

分析了偏振模色散(PMD)及其不稳定性对系统传输距离与传输速率的影响.介绍了光纤旋转技术,采用正弦旋转技术可有效降低光纤的双折射并增加模式耦合.研究了采用正弦旋转技术制备的旋转光纤的PMD稳定性,旋转光纤成缆后的PMD典型值可控制在0.04 ps/km,与非旋转光纤相比,旋转光纤的PMD具有很好的温度稳定性与成缆稳定性.     

光纤光栅传感器预拉工艺的低温效应

介绍了光纤光栅传感原理,依据传感机理制作了两种结构材料的光纤光栅传感器,对它们进行了试验,将试验后的传感数据进行了拟合分析和比对,并对它们在低温环境下产生的啁啾现象进行了分析,验证了采用预拉工艺对解决啁啾现象的可行性。     

Fabry-Perot Temperature Sensor for Quasi-Distributed Measurement Utilizing OTDR

A quasi-distributed Fabry-Perot fiber optic temperature sensor array using optical time domain reflectometry （OTDR） technique is presented. The F-P sensor is made by two face to face single-mode optical fibers and their surfaces have been polished. Due to the low reflectivity of the fiber surfaces, the sensor is described as low Fresnel Fabry-Perot interferometer （FPI）. The working principle is analyzed using twobeam optical interference approximation. To measure the temperature, a certain temperature sensitive material is filled in the cavity. The slight changes of the reflective intensity which is induced by the refractive index of the material was caught by OTDR. The length of the cavity is obtained by monitoring the interference spectrum which is used for the setting of the sensor static characteristics within the quasi-linear range. Based on our design, a three point sensor array are fabricated and characterized. The experimental results show that with the temperature increasing from -30℃ to 80℃, the reflectivity increase in a good linear manner. The sensitivity was approximate 0.074 dB℃. For the low transmission loss, more sensors can be integrated.