小波去噪在拉曼单模光纤传感系统中的应用

现有的拉曼光纤温度传感系统大多为多模系统,由于单模光纤传输损耗较小,采用单模光纤可以使测量范围轻易扩展。但由于单模光纤中产生的自发拉曼散射信号特别微弱,完全被淹没在噪声中,影响了系统的测温精度。针对存在的噪声信号问题,提出采用现有的累加平均算法与小波变换相结合的信号处理方法对拉曼散射信号进行处理。采用db5小波函数,分解层数为5层。通过matlab上进行仿真,结果表明信号处理方法可以有效地消除信号中的噪声,同时又能很好地保留有用信号,缩短了系统的测量时间,改善了系统的性能指标。     

标准盐度下水的受激布里渊散射阈值研究

从基本的耦合波方程出发,推导出受激布里渊散射公式,同时得出了可探测到的受激布里渊散射条件,以及间接可探测受激布里渊散射的阈值方法。采用测量激光射入不同长度样品产生SBS回波信号及透过介质激光能量强度的改变,并通过特定公式得出35‰的海水标准盐度下不同长度样品对激光的衰减情况。最后在项目所处条件下,验证了35‰海水标准盐度下受激布里渊散射阈值的存在。对受激布里渊散射阈值的产生进行了分析,并在与纯水中SBS阈值的对比中,得出了相同条件标准盐度下水的阈值较纯水中大的结果。     

SMF中的Stokes光频移的温度传感特性研究

本文首先从单模光纤中声学声子、泵浦光子和stokes光子的频率之间的波矢关系出发,理论推导了单模光纤中的stokes光频移与工作环境温度之间的变化关系式。接着设计了一个基于受激布里渊散射效应的多波长掺铒光纤激光器的结构装置,并实验测试了该多波长光纤激光器的Stokes光频移随外界温度的变化曲线,实验结果表明：Stokes光频率漂移量和温度之间存在很好的线性关系,且随着温度的升高,高阶Stokes光频移对温度的频移系数高于低阶Stokes光。     

布里渊光时域分析传感器中光偏振控制技术的研究

普通单模光纤的布里渊光频移是光纤温度和应变的函数,可利用布里渊光时域分析(BOTDA)技术来测量光纤各点的温度、应变分布情况。但受激布里渊散射信号在光纤中存在偏振相关性问题,这会影响信号的精度和准确性。本文实验研究正交偏振控制和随机偏振控制技术抑制布里渊光时域分析系统的偏振相关性,优化BOTDA系统的检测性能。     

Bragg激光系统之间信号的同步传输

研究了具有相互耦合的三台Bragg激光系统之间信号的同步传输.在这种同步机理中,前一级激光系统的输出信号被提取一部分线性耦合到下一级激光系统中,逐级驱动多级激光系统达到信号的同步传输.基于稳定性定理,通过计算每个激光系统的Lyapunov指数,确定了实现多级激光器完全同步的条件.     

分布式光纤传感器温度与应变区分的研究

针对分布式光纤传感器系统中温度和应变同时存在的问题,给出了一种联合受激布里渊散射(SBS)和后向瑞利散射来解决此类交叉问题的方法.根据光纤中SBS,后向瑞利散射与施加在光纤上的温度和应变的相关特性,分析了温度和应变对SBS,瑞利散射的影响.数值求解出在泵浦光入射端接收到的SBS信号光功率和后向瑞利散射光功率.由应变补偿并解调SBS信号光功率获得温度信息,并分析了应变对温度精度和空间分辨率的影响.     

基于虚拟仪器的激光水中传输规律的研究

将虚拟仪器技术运用于激光在水中传输规律探索.测量了不同能量的光束,通过不同长度的水介质在窄线宽与宽线宽两种情况下的衰减系数,研究了受激布里渊散射对激光在水中衰减特性的影响.利用功能强大的LabVIEW软件对各种先进仪器进行综合控制.然后对采集到的水中传榆激光能量信号进行处理,不仅提出了一种实时检测水的衰减系数的新方法.并且对激光监测系统的设计提供必要的理论及应用基础.     

空心光子晶体光纤在拉曼光谱仪中的应用

针对拉曼散射是一种弱散射,同时由于空心光子晶体光纤(HC—PCF)能显著增强光与填充介质之间的相互作用,提出将HC—PCF应用到拉曼光谱仪中,利用平面波展开法对HC—PCF的光子带隙与场分布进行模拟分析,探讨了HC—PCF的参数对拉曼散射强度的影响。通过理论研究发现光子晶体光纤可根据实际应用的需要,通过改变光纤的周期结构或包层气孔之间的间距来改变光子带隙,从而可传输不同波段的光。结果表明了HC—PCF在拉曼光谱仪中应用的可行性,为拉曼光谱仪在分子结构检测与分析提供了新的技术方法,也为HC—PCF的应用和研究开拓了广阔前景。     

四通道电磁炮光电同步检测系统设计

为了检测电磁炮连发炮弹时的炮体性能,需要提取其发炮时的同步触发信号,所以设计了一种四通道光电同步检测系统。该系统采用PIN型光电二极管BPW24R作为探测器,利用发炮时炮体对激光源光路阻断的方法,获取光信号并进行光电转换。电信号经去噪和放大后,生成脉宽1~4 ms间可调的TTL触发脉冲,并将四连发炮弹对应的脉冲信号分配到四个光电通道输出。试验结果表明,设计能够满足炮膛检测所需的灵敏度高、同步性能好、抗干扰能力强的要求。     

不同阶混沌系统缩阶混合函数投影同步

以3阶单模激光洛伦兹(Lorenz)系统与2阶达芬(Duffing)系统为例,研究两混沌系统之间的缩阶混合函数投影同步.选用不同的时变函数作为尺度因子,通过构造非线性控制器使得2阶达芬系统的状态变量按照时变尺度因子跟踪由3阶单模激光洛伦兹系统前两个状态方程所构成的投影子系统状态变量的变化.证明了非线性控制器增益强度大于0时,同步误差系统在原点处是指数稳定的.仿真实验表明,文中提出的缩阶混合函数投影同步方案是可行的、有效的,且在高斯白噪声干扰下具有一定的鲁棒性.     

深海甲烷激光拉曼光谱原位探测器的研究

为了对深海痕量甲烷进行原位实时检测,研制出一种甲烷激光拉曼光谱探测器。介绍了拉曼散射的量子机理和拉曼光谱的特性,对合成甲烷水体进行了拉曼光谱测试,确定了水中甲烷的拉曼振动光谱范围在2 904~2 917 cm-1之间,且水分子的振动谱峰与甲烷的振动谱峰不重叠。利用这一特点可以设计甲烷激光拉曼光谱探测器,能原位、快速地分析和检测出海水中痕量甲烷组分,并通过耐压光纤将检测数据进行实时的远程传输,具有高灵敏度,适应4 000m深海高压低温环境作业的特点。     

Facsimile network interface

A front-end processor that allows communications between incompatible facsimile terminals is described. The processor performs all the necessary conversions, including the number of scan lines per unit length, duration of the line scan, modulation type, receiver/transmitter synchronization and protocols.The configuration and operation of a data communications network that uses the front-end processor is also described.     

垂直纳米光栅耦合器耦合效率分析与测试

介绍了基于Sol纳米光栅耦合器的理论研究及测试方法,系统研究了光栅参数对光栅耦合效率的影响,在占空比为1:1的基础上,对不同光栅槽深作了相应的理论分析,同时,还对不同角度的入射光作了相应的研究,经过仿真在入射角为10°时,对于波长为l 550 nm的入射光其耦合效率最高.除此之外,通过在光栅表面添加增透膜使其耦合效率在...     

Hydrogen Sulfide Molecules Lidar Sensing in the Atmosphere

The optimum operation modes of the Raman lidar and the differential absorption and scattering lidar for the hydrogen sulfide molecules sensing in the atmosphere at the low permissible concentration level have been studied and the error estimation of the hydrogen sulfide molecules concentration measurement in the atmosphere by the Raman lidar and the differential absorption and scattering lidar has been executed. The computer simulation of the two types of such a lidar equations has been fulfilled for this purpose. The measurement relative accuracy for the range of the studied molecules concentration of 10¹¹–10¹⁴ cm^–3 at the 3.83 μ laser radiation wavelength and the ranging distances from 10 do1000 m lies in the range of 20–26% for the differential absorption and scattering lidar.     

MSP430F149在IRIG-B码解码中的应用

MSP430系列单片机是一种16位的单片机,具有集成度高、超低功耗等优点;MSP430F149的ADC12模块支持快速的12位A/D转换,并带有采样保持电路,具有内部参考电压发生器,将其应用在IRIG-B码(AC码)的解调中,IRIG-B码是标准时间码格式之一,广泛地应用于靶场时间信息的传递和各系统的时间同步;详细介绍了自动增益电路和解码电路的硬件设计和IRIG-B码数字解调技术的原理及方法;MSP430的软件采用C语言编写,使程序有很强的可移植性;结果表明,该系统运行稳定,同步精度高,具有较强的抗干扰能力和实际应用价值.     

一种适用于散射通信的联合帧同步和频偏估计算法研究

针对对流层散射通信中存在的多径衰落以及收发两端频偏,对一种适用于对流层散射通信的联合帧同步和频偏估计算法进行了研究;设计了一种适用于对流层散射通信的新型同步帧结构,其在帧同步信息前增加了周期循环PN序列用于辅助判决,能够提高衰落信道下的信号起点捕获概率;采用基于FFT的部分相关频域捕获算法,搜索最大相关值和频偏索引,同时完成了帧同步和频偏估计;在多径衰落和频偏影响下实现了联合帧同步和频偏估计算法;仿真结果表明:在衰落速率5 Hz,频偏1000 Hz散射信道下,正确捕获到帧同步信息概率在-4 dB信噪比下仍可达到90%以上,且频偏估计偏差在0.4 Hz以内