保偏光纤起偏器消光比偏振敏感性的实验研究

本文采用了 180°输入测量的新方法研究了保偏光纤起偏器消光比随着输入线偏振光偏振方向变化规律。并对其进行了相应的讨论与分析     

单轴光纤陀螺光学结构的研究与实现

针对实际系统中的单轴干涉式光纤陀螺仪结构与稳定性问题,提出将Lyot消偏器引入到陀螺光学结构中,新结构在不改变原陀螺光路高精度特性的基础上,使系统输入极低偏振度的自然光,提高了单轴光纤陀螺的精度和稳定性.利用琼斯矩阵与干涉矩阵建立了单轴干涉式光纤陀螺的系统模型,对该陀螺的输出及零点偏移情况进行了仿真分析和实验研究.结果表明,该设计结构在提高了陀螺系统的精度与稳定性的同时,还在一定程度上降低了系统对光源偏振度的要求.     

铒离子浓度对掺铒光纤光源性能影响研究

研究了铒离子掺杂浓度对掺铒光纤光源的泵浦效率和波长稳定性的影响.在设计好的单程后向光源中采用5种不同类型的光纤分别进行了实验,通过比较采用不同光纤时掺铒光纤光源的输出特性发现掺铒光纤光源的泵浦效率随铒离子浓度增大而先增大;铒离子浓度过高时存在群聚效应,光源泵浦效率反而下降,群聚效应使泵浦效率下降了20%.泵浦阈值则随着铒离子浓度的增加从18.3 mW增加到了32.4 mW.通过试验发现光纤优化长度依比例决定于掺铒光纤中的铒离子浓度,而泵浦波长与光源波长的关系却不受铒离子浓度影响.比较采用不同铒离子浓度光纤的光源的小范围温度特性,较低浓度的光纤温度稳定性好于高浓度的温度稳定性将近100 ppm.通过实验确定掺铒光纤中最适宜的铒离子浓度在110 mol左右.     

光纤传感器中偏振开关法消偏振衰落技术

针对低双折射光纤双光束干涉型传感器两臂偏振态随机变化引起的信号衰落,提出的一种新型消偏振方式可以在可见度略有下降的情况下,较好地消除偏振态变化引起的干涉信号可见度的随机变化。该方案是通过相互正交的两个偏振态,补偿由于其中一个偏振态变化导致的干涉信号衰落。通过自动增益控制电路（AGC）可以使传感信号稳定,能够在信噪比有所下降的情况下消除偏振衰落的影响,实现干涉型光纤传感器的消偏振衰落。     

光纤陀螺标度因数与零偏测试及评价方法研究

为对舰船航姿测量系统应用背景下不同型号干涉型光纤陀螺(IFOG)的性能优劣做出准确评价,在[-35°/s,35°/s]角速度范围和100 Hz数据采样频率下,对两种型号的IFOG进行标度因数和零偏测试,并对其参数测试和性能评价方法进行研究。结果表明:在[-35°/s,35°/s]角速度范围内,B-215型IFOG的标度因数非线性度(剔除±20°/s奇异角速度点)优于KVH-13型,且两种IFOG在该范围内的标度因数非线性度均大于其在全量程范围内的标度因数非线性度;在100 Hz采样频率下,KVH-13型IFOG的零偏稳定性优于B-215型,且B-215型IFOG在该频率下的零偏稳定性优于其在2 000 Hz下的零偏稳定性。该测试方法可得出在特定测量范围和采样频率下IFOG的性能参数,有助于提高不同型号IFOG产品的可比性,为实际应用中IFOG的选型提供依据。     

宽带铋基掺铒光纤放大器增益及噪声特性研究

利用Er3 离子四能级结构速率方程组和光功率传输方程组,数值模拟了铋基掺铒光纤放大器(EDFA)的增益及噪声特性,模拟结果与实验报道结果取得了很好的一致。同时,详尽地分析了增益及噪声特性与光纤长度、泵浦功率和输入信号功率的关系,优化了放大器的性能,从理论上得出一个20dB增益带宽达76nm、噪声系数接近4dB的铋基EDFA。研究表明了铋基掺铒光纤放大器适合用作于现代DWDM系统中C L波段的光纤放大器。     

光纤陀螺中偶次谐波引起零偏误差的分析

本文介绍了一种计算由偶次谐波引起光纤陀螺零偏误差仿真方法,根据计算光纤陀螺的零偏误差可以用贝塞耳函数和三角函数表示.在计算中我们发现光纤陀螺的零偏误差与调制信号中的偶次谐波和光纤中由于偏振现象引起的角度误差有关.当调制深度设置到3π/5附近时,零偏误差可以减少到最小.由于制信号中的偶次谐波是引起零偏误差的主要原因,我们使用频谱分析仪测量了调制信号中的偶次谐波.此外,我们还通过光纤陀螺的输出测量了光纤陀螺的零偏误差.通过仿真得到的光纤陀螺零偏误差结果得到了试验的验证.     

光纤陀螺的温度特性分析及其建模研究

本文首次从光纤陀螺(IFOG)零偏的温度可重复性、不同IFOG的零偏随温度变化的差异性、温度梯度对IFOG零偏的影响、缓慢温度变化对IFOG零偏和标度因数的影响等方面对IFOG的温度特性进行了全面的实验研究,并首次利用小波分析建立了IFOG零偏和标度因数随温度变化的实时补偿模型.     

再入式光纤陀螺实用化技术研究

再入式光纤陀螺（Re—FOG）使相互干涉的两路光循环进入光纤环,通过缩短光纤长度克服温度和应力引起的误差。本文研究了再入武光纤陀螺实用化的相关技术;提出了一种采用脉冲相位调制的信号检测方法;设计了专门的数据通讯模块。实验结果表明：所提出的信号检测方法可分离出所需循环次数的信号并解算出陀螺转速;所设计的通讯模块能保证实现陀螺与导航计算机之间的快速、稳定、准确的数据传送。再入式光纤陀螺可成为实用化的新型光纤陀螺。     

光纤陀螺双方波调制方法及其实验研究

零偏稳定性是评价光纤陀螺性能的一个重要指标,Y波导的2π电压准确度和电路中的交叉干扰大小在一定程度上决定了零偏稳定性.常用的方波调制在零转速附近对2π电压的调整缓慢,导致2π电压准确度无法保证,同时引入了较大的交叉干扰,在高精度陀螺中已经很难满足性能要求.本文提出的双方波调制解调方法,能够在任意转速下快速调整2π电压,在零转速附近调整时间由方波调制的300 s缩短到1 s,使陀螺在全工作温度范围内正常工作;同时,运用相干检测理论对方波调制和双方波调制的交叉干扰特性进行了深入研究,得到双方波调制可以抑制交叉干扰的结论,实验表明陀螺零位偏差由方波调制的0.22°/h减小到0.06°/h,改善了陀螺的零偏稳定性.     

光纤陀螺组件误差标定ARLS算法

捷联惯性导航系统误差参数标定的准确程度对于系统的导航和定位精度具有重要影响.针对常规速率标定法不能辩识陀螺零偏,未充分预热时光纤陀螺的误差标定易受温度变化影响这两个问题,提出了一种用于光纤陀螺捷联惯性导航系统的新标定算法--自适应递推最小二乘法(ARLS).在建立光纤陀螺误差及其补偿模型的基础上,通过大量温度实验研究了自适应遗忘因子的求取方法,详细推导了ARLS算法及其实现思路.最后通过算法仿真和速率试验证明了在器件特性不稳定条件下,ARLS算法能有效辨识陀螺的误差参数及减小温度变化对光纤陀螺误差标定的影响.     

高精度光纤陀螺信号的在线建模与滤波

针对高精度光纤陀螺随机误差,在分析其一般时间序列模型的基础上,提出了一种改进型二阶自回归AR(2)模型,可以在线建立光纤陀螺随机误差模型.根据该模型,采用卡尔曼滤波算法,实现了光纤陀螺惯导系统在对准与导航过程中光纤陀螺随机误差的实时滤波.滤波结果和Allan方差分析证明,光纤陀螺信号中角随机游走、零偏不稳定性、速率随机游走、速率斜坡和量化噪声五项噪声源误差系数都小于滤波前的二分之一,有效减小了光纤陀螺随机误差,提高了光纤陀螺精度.     

光纤陀螺技术的军事应用及前景

介绍了光纤陀螺的原理及种类,通过将光纤陀螺与其它陀螺进行比较,总结出了光纤陀螺的优点.最后,综述了光纤陀螺在武器装备上的应用,并对光纤陀螺的应用前景作了预测.     

FOG方法用于生产线平衡问题的实例研究

针对S企业面膜加工车间现有生产能力无法满足订单需求的实际问题,确定生产线中的瓶颈工序,通过开展FOG活动并结合工业工程的基本分析方法,对整个生产过程提出相应的改善方案。通过实例,论述了如何应用FOG有效地提高企业的生产线平衡率。     

一种用于光纤陀螺光源的新型ATC系统设计

针对光纤陀螺的光源对ATC的基本要求，给出了造成谐振腔温度变化的因素，对LD的帕尔贴制冷原理和传统ATC的工作过程给出了详细的数学分析，建立了LD光源的ATC数学模型；根据系统在高频和低频干扰下的仿真结果，进行了系统参数优化和改进，设计了一种新型的高精度、双向调节ATC系统，在降低功耗的同时大大减小了光源驱动电路的散热和体积，实现了光源驱动电路的高精度、低功耗和小型化．在-30℃～30℃范围内的实际测试数据显示该系统较传统ATC精度提高了一个数量级，达到了0．1％，温度控制精度达到0．1℃，该系统对于光纤陀螺精度的提高和其它半导体激光器的温控研制有着重要的参考价值．     

On the analysis of single server finite queue with state dependent arrival and service processes: M(n)/G(n)/1/K

This paper discusses the analysis of a single server finite queue with Poisson arrival and arbitrary service time distribution, wherein the arrival rates are state dependent which are all distinct or all equal, service times are conditioned on the system length at the moment of service initiation. The analytic analysis of the queue is carried out and the final results have been presented in the form of recursive equations which can be easily programmed on any PC to obtain the distributions of number of customers in the system at arbitrary, departure and pre-arrival epochs. It is shown that the method works for all service time distributions including the non-phase type and also for low and high values of the model parameters. Some performance measures, and relations among the state probabilities at arbitrary, departure and pre-arrival epochs are also discussed. Furthermore, it is shown that results for a number of queueing models can be obtained from this model as special cases. To demonstrate the effectiveness of our method some numerical examples have been presented.     

An attribute control chart for multivariate Poisson distribution using multiple dependent state repetitive sampling

In this paper, an attribute control chart for a multivariate Poisson distribution using multiple dependent state repetitive sampling (MDSRS) is presented. The evaluation of the proposed control chart is given through the average run length (ARL). The proposed control chart performs better than the existing control chart based on repetitive sampling and that using multiple dependent state sampling in terms of ARLs. A real example and a simulation study are added to explain the procedure and to demonstrate the power of the proposed control chart.     

斜入射滤光片的偏振相关损耗抑制技术

多腔窄带薄膜滤光片在倾斜入射时由于偏振光的中心波长会出现分离,会导致其偏振相关损耗迅速增加,严重影响光通信系统的性能.从理论上分析了斜入射时产生偏振相关损耗的原因,并提出了通过优化膜系的方法有效的实现了偏振光中心波长的对准,有效的降低了其通带内的偏振相关损耗.同时还提出了使用偏振分束器的方法,对单偏振光进行调制,在整个透射带内都实现了对偏振相关损耗的抑制.实验结果表明,两种消偏方式都能将窄带滤光片斜入射时的偏振相关损耗减小至0.2dB内,根据实际需要可以应用于不同的场合.     

基于方环型频率选择表面的小型化设计

 为解决频率选择表面（frequency selective surface, FSS）在工程应用中的尺寸限制问题,提出了一种新型小型化FSS. 新结构通过增大方环谐振单元的等效电容和等效电感实现频率选择表面的小型化,与前人提出的小型化FSS比较,该新型FSS单元的尺寸更小,仅为0.079λ₀×0.079λ₀（λ₀为阻带中心频率点对应的波长）.另外,新结构的高度对称性确保了其性能的高稳定性,仿真和实测结果表明：新结构对不同角度和不同模式的入射波保持了十分稳定的传输特性．     

Excited state characteristics of the Li2B4O7 and KLiB4O7 glasses activated by Cr3+ ions

The excited state characteristics by means of the excited state absorption (ESA), optical gain and bleaching spectra have been measured for prototype glasses with Li₂B₄O₇ (LBO) and KLiB₄O₇ (KLBO) compositions activated by Cr³⁺ ions. The work addressed to search for novel attractive media for broadband lasers and amplifiers, is a completion of detailed spectroscopic evaluation described in earlier papers. One of the examined materials (KLBO), in accordance with optimistic comments given in previous work, reveals a very broad gain spectrum in the near IR, which itself is interesting in view of very few reports on glasses showing optical gain for Cr³⁺ ions in the low-field local environment. The ESA/gain/bleaching spectra, registered with equipment of improved sensitivity, have been reproduced by calculations, and detailed single configuration coordinate diagram, based on experimental data, has been created for interpretation.