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.     

分布式光纤温度传感中喇曼散射的理论研究

光纤中喇曼散射理论的研究是分布式光纤温度传感重要的理论基础。文中首先介绍了喇曼散射，然后对传感光纤中的喇曼散射进行了全面的理论分析，这些分析为分布式光纤温度传感器的设计提供了有益参考。     

分布式光纤温度传感器中喇曼散射的理论研究

光纤中喇曼散射理论的研究是分布式光纤温度传感重要的理论基础。文中首先介绍了喇曼散射，然后对传感光纤中的喇曼散射进行了全面的理论分析，这些分析为分布式光纤传感器的设计提供了有益参考。     

基于EDFA的分布式光纤喇曼温度解调技术

为了消除掺铒光纤放大器的放大自发辐射噪声对分布式光纤温度传感器测温精度的影响,采用精确的修正公式进行温度解调是一种有效手段。通过分析掺铒光纤放大器的放大自发辐射噪声对系统产生的影响,并将计算的中间结果代入理论公式获得了修正后的温度解调公式。实验中分别采用理论公式和修正公式对温度进行分布式测量并获得了实验数据。结果表明,修正后的温度解调公式有效补偿了掺铒光纤放大器噪声引起的误差,并显著提高了系统的信噪比和测温精度;修正公式可将系统的整体测温精度提高到1℃～2℃;此外,实验中观察到多模光纤中喇曼背向自发散射同样会出现放大现象,这与单模光纤中的情形类似,且放大喇曼自发散射依然具有理想的温度效应。     

1.55μm喇曼温度传感器的强循环解调方法

针对1.55μm喇曼滤波器的隔离度不高的情况,提出了抑制背景噪声、热漂噪声积累、瑞利背向散射光窜扰反斯托克斯背向散射光的喇曼温度传感器的强循环解调方法。提高了系统的灵敏度、温度测量精度和稳定性;取消了恒温槽,降低了系统成本。实验表明,该解调方法使温度测量精度达到±0.05℃。     

光纤拉曼散射效应及其应用研究

测量了G652光纤和DCF光纤的背向散射光谱，在斯托克斯区观察到一级和二级拉曼背向散射光谱，在反斯托克区观察到一级拉曼背向散射光谱，首次在斯托克斯区和反斯托克区观察到ZX背向散光谱。光纤背向散射效率直接应用于光纤拉曼放大器和分布式光纤拉曼温度传感器系统。讨论了分布式光纤拉曼温度传感器系统工作原理、结构，给出了实验结果。     

液氮的受激喇曼散射研究

本文使用染料测Q红宝石激光激励液氮的受激喇曼散射，观察到一级斯托克斯、一级反斯托克斯和二级反斯托克斯线，测得散射光的喇曼频移、线宽、能量转换率和退偏振度等参数．并对所得结果进行了讨论。     

玻璃光纤中的瞬态受激喇曼散射

用峰功率大于10~7瓦的0.53微米微微秒光脉冲序列激发一根20米长的锗磷硅玻璃光纤,观测到稳定的15级以上斯托克斯和8级以上反斯托克斯散射。喇曼频移为430厘米~(-1)。散射光频谱范围为0.45～1.00微米。受激喇曼散射的转换效率大于50％。     

氯苯液芯光纤中的受激喇曼散射

以调QYAG激光器的倍频输出(532.1nm)为泵浦源,进行氯苯液芯光纤的受激喇曼散射实验。得到了四阶斯托克斯线和一阶反斯托克斯线,还观察到了斯托克斯谱线非对称的超展宽现象。对实验结果进行了理论探讨。     

相干喇曼散射光谱技术

引言相干喇曼光谱学(相干反斯托克斯喇曼散射 CARS 和相干斯托克斯喇曼散射 CSRS,统称为相干喇曼散射 CRS)引起了人们极大的兴趣。尤其是相干反斯托克斯喇曼散射光谱技术,以其高效率、高灵敏度、高分辨率、抗荧光干扰性强、信息量大、应用范围广等著称。因此,成为分析、检测、研究分子结构及高阶光学声子激发态的有力工具。CRS光谱学的技术基础是相干激发和可调谐激光技术。CRS 现象的发生是基于介质的三阶     

生物细胞亚类识别多维光学传感光路优化设计

针对生物细胞原位检测和提高分类精度这一研究热点,以白细胞为主要研究对象,利用细胞光散射识别方法,根据细胞各方向散射光的特点,设计了一种多维光学传感系统,即是通过该光学系统可以检测细胞前向大小角,侧向偏振动,以及后向散射光。其中对各向光路系统构成和各个元件参数进行了优化设计,使系统的分辨率在80lp/mm时,MTF值不低...     

基于MIMO-OFDM技术的对流层散射通信系统研究

对流层散射通信是一种典型的随参信道,多径衰落十分突出,所以要实现高速大容量散射通信是非常困难的。为了抵抗由于多径衰落所带来的散射通信性能恶化,提出了基于MIMO-OFDM结构的的新一代对流层散射通信系统框架。通过分析散射信道中的MIMO-OFDM结构,讨论MIMO-OFDM技术应用的主要问题,发现运用该技术可以有效提高散射通信的可靠度,克服高速数据在散射信道下的多径衰落,实现散射的大容量、远距离通信。     

In_(0.53)Ga_(0.47)As三元外延层散射机制的研究(英文)

With method of Van Derberg,this paper gives the electron mobilities at different temperature in In0.53Ga0 .47As on InP by LPE, and analyses them from scatters of polaried optical phonons, ioned impurities and alloy. The results of the experiment and theory show that the scatter of ioned impurities and alloy scatter play an importment role at low temperature and the scatter of polaried optical phonon is superior at high temperature. It is also indicated that the alloy scatter is very, active for the ternary alloy density of about 1×1018cm-3. At last, we choose the optimal alloy potential △U= 0.83eV and give the limitation of Matthiessen rule.     

薄膜电致发光器件中硫空位的散射作用

利用分波法计算了薄膜电致发光器件中硫空位对电子的散射速率,并将其与其它散射机制进行了比较。研究了散射速率与电子能量及温度的关系,并比较了硫空位俘获电子前后的散射速率。提出硫空位的存在是阻碍获得高亮度蓝色薄膜电致发光器件的关键。     

基于分布式光纤测温的水管泄漏检测与定位

利用基于拉曼散射和光时域反射技术相结合的分布式光纤测温系统,对自来水管道进行泄漏检测和定位实验研究。分析了系统的温度分辨率和水管道泄漏时泄漏点处的温差情况。选取长200 m和700 m的传感光纤对水管道进行泄漏定位实验,并对检测信号进行小波变换分析处理,最后统计对比了检测系统的漏警率。实验结果表明,该系统运行稳定且能够准确识别管道泄漏情况并进行泄漏定位,定位误差≤1 m。     

Theoretical investigations of scattering from plastic foams

The use of cellular or foamed plastics in various microwave applications, such as supports at radar ranges, makes it desirable to know the back scattering properties of such materials. Since the cell structure is of a random nature with some predictable average properties such as cell size and density, it is modeled by an aggregate of randomly distributed spherical shells. Assemblies of scatterers will in general have a coherent and an incoherent scatter. Coherent scattering comes primarily from sudden particle density changes such as that at the boundaries of a particle system. Since coherent scattering comes only from the boundaries of a constant density material, it can sometimes be reduced by appropriate shaping. Incoherent scattering is the result of the contribution of all the particles in the system, i.e, a volume or an interior effect. It represents the irreducible scattering contribution to the total back scatter. As such it can be looked upon as the minimum cross section that can be obtained from a foam structure provided all coherent scatter has been removed. The magnitude of the incoherent scattering is illustrated by calculating radar cross sections for a cylinder made of styrofoam. Since the compressive strength of styrofoam is known, the maximum load that a styrofoam structure can support and the minimum achievable cross section from it can be easily calculated.     

利用含纯增长模式线的异常非相干散射谱反演扰动电子温度

基于平衡态非相干散射理论的GUISDAP程序包在拟合含有纯增长模式线的非相干散射功率谱及反演加热扰动电离层参量中存在严重误差,该文提出一种以未加热时刻的电离层参量为先验信息,利用最小二乘法搜寻最佳高斯峰描述纯增长模式线来修正实测非相干散射谱,并使用电子超高斯分布的非相干散射理论拟合修正后非相干散射谱来反演获取加热扰动电子温度的方法。通过将该方法用于分析2010年秋季我国在挪威开展的电离层加热实验数据表明:利用该方法对含纯增长模式线的实测谱修正拟合后获得的电子温度比未加热时刻提高约800 K左右,增幅比例约13%~50%,该结果与现有文献报道的电离层加热引起的电子温度增幅范围吻合较好。结论表明该方法适用于基于含纯增长模式线的非相干散射谱反演扰动电离层参量。     

基于微运动的旋转散射中心空域散射特征提取

本文研究了旋转运动对雷达目标回波的幅度调制作用,进而提出了一种基于微运动的旋转散射中心空域散射特征提取方法。首先对含旋转部件目标的雷达回波进行时频分析得到回波的谱图,然后基于目标上各旋转散射中心的微多普勒频率差异,利用谱图的边缘特性估计各散射中心的回波能量随时间的起伏变化关系。结合微运动的参数估计,提取旋转部件的空域散射特征。通过仿真试验和外场实验对本文所提出的方法进行了验证。旋转部件的空域散射特征可以揭示旋转部件的结构属性信息,为目标识别提供重要依据。      

A characterization of the scatter point-spread-function in terms of air gaps

Characterizing the scatter point-spread-function (PSF) yields a model for predicting the behavior of the scatter and a PSF for deconvolution techniques that correct for scatter. Assuming the X-ray scatter is isotropic, the authors present a model for the scatter point-spread-function parameterized only by air gap. This model suggests that small increases in air gap significantly attenuate the higher-frequency structure of the scatter distribution. To evaluate this model, the authors examined the behavior of the spatial frequency distributions of experimental scatter images as a function of air gap. Using film as the detector, they imaged a 20-cm uniformly thick water phantom with aperture diameters of 8, 12, 16, 20, and 24 mm at air gaps of 0-24 cm.     

An approach of three-dimensional vector radiative transfer (3-D-VRT) equation for inhomogeneous scatter media

To solve a three-dimensional vector radiative transfer (3-D-VRT) equation for the model of spatially inhomogeneous scatter media, the finite enclosure of the scatter media is geometrically divided, in both the vertical z and horizontal (x,y) directions, to form very thin multiboxes. The zeroth-order emission, first-order Mueller matrix of each thin box, and an iterative approach of high-order radiative transfer are applied to deriving high-order scattering and emission of whole inhomogeneous scatter media. Numerical results of polarized brightness temperature at microwave frequency from an inhomogeneous scatter model such as vegetation canopy are calculated and discussed.