光波导型触觉传感系统中的有限元分析

触觉传感作为机器人的主要传感方式之一已超来越受到人们的广泛关注,而三向力触觉传感器则是机器人研究中一个必不可少的因素。作者利用有限元分析法针对一种新型光波导三向力触觉传感系统,进行了一系列的模拟仿真实验和理论探讨,从而论证了该系统的可靠性。     

SOI光波导传输机理及其损耗的研究

分析研究了ＳＯＩ光波导传输机理，并对其传输损耗进行了计算。     

对非线性二波导耦合器光开关的分析

本文报道对Ｄｅｅｒｉｎｇ等人最近提出的非线性二波导耦合器光开关的一种新的分析方法,并给出计算结果,这种方法可提供有关相们变化的有用信息,并且可用来处理其它种类的二波导耦合器。     

一种光波导的新颖数值算法的分析

本文采用了一种新颖的数值算法用来模拟计算光波导器件,主要以集成光学中重要的器件单元劈形与Y分岔为例,通过对数值计算引起的传播常数的误差以及传输系数的分析,对算法进行了简要评估,并将算法定量地与广为使用的有限差分光束传输法（FD－BPM）做了对比,从而突出了该算法的优点与不足之处。     

集成光波导传感器的研究进展

集成光波导传感器是光纤传感器的有利补允,以其灵敏度高、不受外部电磁场干扰等优点吸引了科研工作者的注意。阐述了集成光波导传感器的原理、种类、应用及研究进展。     

法拉第磁光波导的耦合模分析

利用法拉第磁光效应可以设计光纤磁场传感器。在磁场传感过程中，磁光晶体薄膜波导的TE模和TM模式之间将发生转换，：其转换效率与磁光晶体的法拉第旋转角度和双折射有关。本文建立了磁光波导的耦合模方程，分析了磁光波导中的TE—TM模转换，提出了通过减小线性双折射和增大法拉第旋转角来提高TE—TM模耦合效率的措施，这些措施有利于增大光束TM模的输出功率并提高光纤磁场传感器的灵敏度。     

一种多层波导光传播计算的新方法

提出了一种新的简单的一光学方法，可以使用在多层波导的光传播计算中，尤其是在光探测器的设计中。把设计值与目前普遍采用的ＢＰＭ法进行比较，结果吻合较好。与ＢＰＭ法相比，此法最大的优点是在计算中考虑了材料对传播光的吸收，而在光场达到稳定分布后再考虑吸收，故在理论上此方法更加接近实际。作为例子用这种方法计算了一种新型的探测器的尺寸。这种探测器与Ｓｉ波导的集成器件正在制作 中。     

新型三维力觉传感器的设计与分析

提出了一种基于PVDF膜的新型三向力触觉传感技术,阐述了触觉传感头的设计思想和基本结构,并从原理上进行了分析,得到了计算空间三向力的公式,为实现新型的能用于智能机器人触觉的力传感系统打下了基础。     

集成光学高压脉冲电场传感系统中的噪声分析

给出了集成光学高压脉冲电场传感系统的工作原理,使用1.2μs/50μs高压脉冲信号作为信号源对传感系统进行测试。分析了探测到的信号中噪声的主要来源:包括传感器电极、天线及封装外壳等寄生元件产生的寄生振荡,以及含光源、光电探测器引入的电路噪声等。采用快速傅里叶变换(FFT)对信号源和探测到的信号进行频谱分析,得到信号源主要集中在0~160kHz范围内,噪声频率主要集中在大于160kHz范围内。使用基于FPGA的频域数字滤波法对探测到的信号进行去噪声处理,结果表明信号源与被探测信号的均方误差由在滤除噪声前的20.427 7降为滤除噪声后的1.867 8。     

集成光学高压脉冲电场传感系统中的噪声分析

给出了集成光学高压脉冲电场传感系统的工作原理, 使用1.2μs/50μs高压脉冲信号作为信号源对传感系统进行测试。分析了探测到的信号中噪声的主要来源: 包括传感器电极、天线及封装外壳等寄生元件产生的寄生振荡, 以及含光源、光电探测器引入的电路噪声等。采用快速傅里叶变换(FFT)对信号源和探测到的信号进行频谱分析, 得到信号源主要集中在0~160kHz范围内, 噪声频率主要集中在大于160kHz范围内。使用基于FPGA的频域数字滤波法对探测到的信号进行去噪声处理, 结果表明信号源与被探测信号的均方误差由在滤除噪声前的20.4277降为滤除噪声后的1.8678。     

一种电子皮肤的触觉传感性能研究

皮肤是人类感知外界信息的重要器官,人类通过皮肤产生的触觉感来判定环境变化,从而做出相应的反应。该文以聚偏二氟乙烯(PVDF)为主材料,设计制备了液体芯PVDF压电纤维、电子皮肤柔性触觉传感器。为了测试该电子皮肤的触觉传感性能,实验以推力计施加压力,使压电纤维发生形变,则电荷改变。通过机器学习误差逆向传播(BP)神经网络算法、分类学习对数据训练,即可通过6根纤维的信号大小来判断压力的大小及位置。其中BP神经网络的回归分析图中回归系数(R)值为0.87,分类学习中接受者操作特征曲线(ROC)下的面积(AUC)为1。结果表明该电子皮肤灵敏度高,对于力的捕捉精确。     

小波分析在地铁杂散电流光纤传感系统中的应用

基于光纤传感的地铁杂散电流监测系统所采集到的数据中存在的噪声主要包括3个方面：传感光路系统的噪声、光电转换部分的噪声、信号采集电路的噪声。为了有效地消除整个传感系统中的噪声,通过对其进行小波变换分析进行信噪分离。利用小波阈值去噪方法,并通过合理地选取阈值函数,以及选用Daubechies小波系作为小波基,对电流信号以及...     

分布式光纤传感器系统的稳定性研究

分布式光纤传感技术是适应现代工程技术的迫切需要而发展起来的一类全新的传感技术，其稳定性是该技术能得到广泛应用的基本保证。文章系统分析了影响分布式光纤传感器稳定性的因素。并提出了合理的科学的解决方法。     

城市夜光遥感成像系统设计与杂散光分析

根据城市夜光遥感相机研制要求,采用COOK TMA离轴三反光学结构形式,设计了一个视场为5°×2°,焦距为500mm,F数为3.8,工作波段为0.4~0.8μm的全反射式夜光遥感相机光学系统,采用主镜、次镜、三镜共光轴设计,提高了光学装调的可行性。选择合适的初始结构参数,利用CODE V软件进行光线追迹和优化设计,结果表明:光斑的方均根直径为2.305μm,小于1/8像元,在25lp/mm奈奎斯特频率处的光学调制传递函数大于0.92,接近衍射极限。采用外遮光罩、挡光环、光阑及消光漆等消杂光设计来降低杂散光水平,利用Tracepro软件对光机系统进行杂散光的仿真分析,结果表明:轴外视场为1°~80°时,点源透过率在10-11~10-3量级;太阳抑制角为65.96°~80°时,点源透过率小于1×10^-9,满足应用要求。     

聚焦光学系统光学限制效应的分析

本文利用高斯分解法给出了聚焦光学系统中光学非线性介质引起的光学限制效应，以及几何排布对其的影响。结果表明，近场几何排布下的光学限制效应十分不同于远场情况。具有正非线性系数的介质是不能用来做光学限制介质的。