光纤Mach-Zehnder干涉仪臂长差的精确测量

提出了一种光纤Mach-Zehnder干涉仪臂长差的精确测量方法.理论分析表明,采用白光光纤Michleson解调干涉仪,白光干涉相邻峰值之间的距离为Mach-Zehnder干涉仪两臂光程差的一半.利用改进的干涉条纹观测系统和高精度的位移发生系统,提高了白光干涉峰值信号的识别精度,使Mach-Zehnder干涉仪臂长差的测量分辨率和精度分别达到了1 μm和10 μm.     

Mach-Zehnder光纤温度传感器的研究

对Mach-Zehnder干涉仪的干涉原理和温度对光纤的相位调制进行了分析，提出了基于温度对相位调制的全光纤Mach-Zehnder结构型温度传感器，采用CCD与计算机集成系统对干涉条纹进行测量与处理，给出了温度测量数据，实验表明整个温度测量系统具有较高的精度和分辨率。     

用对称相位调谐方法测量光纤色散

光纤色散是限制光通信传输距离的重要因素,为此采用一种新方法来测量长的多模光纤色散.该测量技术利用对称相位调谐技术和 Mach-Zehnder 干涉仪,这种干涉仪能在待测光纤中引起两列反向传播的行波产生不同的传播常数.利用傅立叶变换技术和自相关函数,快速地分析和计算干涉条纹的强度分布信息,可获得准确的测量结果.     

Mach-Zehnder干涉仪差分检测布里渊温度和应变同时传感系统

分析了基于自发布里渊散射的温度和应变分布同时测量原理,针对已报导的外差检测和直接检测系统中存在的问题,提出了一种基于单通光纤Mach-Zehnder干涉仪(MZI)的双端差分检测布里渊温度和应变同时传感系统,通过理论分析证明了系统的可行性。该系统具有成本低,实现简单,可消除光源频率不稳定性干扰等特点,在分布式光纤温度和应变同时测量中具有广阔的应用前景。     

基于分布式光纤传感器的管涌监测系统

针对水利工程输水堤坝管涌难以实时监测的问题,结合分布式光纤传感器应变检测灵敏度高及FPGA并行运算快的特点,设计了基于光纤全分布式传感器与FPGA数字解调算法的堤坝管涌实时探测系统。首先利用双Mach-Zehnder干涉组成的光纤全分布式传感应变检测系统感知管涌导致的应变,之后通过计算由应变导致的调制信号到达两光电探测器的时间差确定管涌渗漏点。系统采用频率分选机制在信号调理电路实现信号筛选,评定渗漏程度,由FPGA实现数据采集、滤波、存储及解调,有效缩短了解调时间及定位误差。结果表明,系统可对2公里范围内的管涌渗漏事件进行有效定位报警,定位误差在±8m以内。     

光纤马赫-曾德干涉仪在自发布里渊散射测量中的应用

从理论上详细分析了全光纤马赫-曾德（Mach-Zehnder）干涉仪的光学滤波原理,将所研制的全光纤单通马赫-曾德干涉仪应用于自发布里渊散射测量中,初步实现了色散位移光纤中自发布里渊散射与瑞利散射的有效分离及自发布里渊散射谱的测量。     

干涉型分布式光纤振动传感周界安防监测系统研究

针对长距离、大范围周界安防的需求,设计了复合干涉型分布式光纤振动传感周界安防系统。研究了光纤干涉方式实现振动传感的机理,为克服传统干涉结构两路传感光纤需等长且相互隔离的问题,提出采用Sagnac与Mach-Zehnder复合光路结构,通过测量干涉光强的变化还原调制光信号中的振动信号,实现对入侵行为的感知。实验结果证明,本系统的频率响应范围在100 Hz~20 kHz,可良好还原外界振动信号,在20 km的测试距离内,可灵敏感知外界扰动。     

级联式光纤白光干涉传感网络拓扑结构理论与实验研究

为了提高传感器的多路复用能力,基于低相干光纤传感技术,提出一种新型干涉仪组合拓扑结构.该结构由Michelson干涉仪的一个臂与若干个Mach-Zehnder干涉仪混合级联而成,构成了可以同时实现多传感器测量的传感网络.构建了实验系统,对传感特性进行了分析.实验结果表明:该拓扑结构可以实现一个解调干涉仪对网络系统中多个...     

用对称相位调谐方法测量光纤色散

光纤色散是限制光通信传输距离的重要因素，为此采用一种新方法来测量长的多模光纤色散．该测量技术利用对称相位调谐技术和Mach-Zehnder干涉仪，这种干涉仪能在待测光纤中引起两列反向传播的行波产生不同的传播常数．利用傅立叶变换技术和自相关函数，快速地分析和计算干涉条纹的强度分布信息，可获得准确的测量结果．     

测量微振动的光纤Sagnac干涉传感器

提出了一种光纤Sagnac干涉传感器,用于固体表面传播的超声波产生的微弱振动检测.当超声波信号在固体中传播并作用于光纤传感器的敏感环时,干涉仪的输出光强度受到了超声信号的调制;通过检测干涉仪的输出光强度并利用Fourier变换,获得了超声信号的频率特征.对传感系统的相位调制特性进行了仿真,并对实验结果进行了分析,结果表明该系统可用于固体中传播的超声波的频率特征识别.     

Mach—Zehnder干涉法条形波导电光效应测试系统的研究

介绍了一套用于测量极化波导电光效应的Mach-Zehnder干涉系统,论述了它的结构和测试原理,并利用它对玻璃条形波导电光系数和调制频率之间的关系进行了测量。     

结合光电振荡器的高精度光纤轴向应变传感研究

该文提出了利用普通单模光纤作为传感头的结合光电振荡器(OEO)的高精度光纤轴向应变传感系统.通过放大自发辐射宽谱光源(ASE)、双输出马赫曾德尔电光强度调制器(DOMZM)和两段长度不一致的光纤构成的马赫曾德尔(M-Z)干涉仪,形成单通带微波光子滤波器,实现OEO腔内的选模.对M-Z干涉仪任意一臂的光纤施加轴向应变,改...     

马赫-泽德干涉条纹图像处理算法

马赫-泽德干涉仪适用于研究气体密度迅速变化的状态，由于气体折射率的变化与其密度的变化成正比，而折射率的变化将使通过气体的光线有不同的光程，则可通过干涉臂变化对干涉条纹图像效果的影响，得到气体密度．采用CCD来接收马赫-泽德干涉仪产生的条纹图像，再通过图像采集卡将条纹图像送到计算机，从而通过对条纹图像进行一系列算法的处理，求出条纹间距，得到气体密度的变化状态．本文从基本的光干涉理论出发，对马赫-泽德干涉条纹图像特征进行分析，建立了数学模型．并根据此模型设计了处理马赫-泽德干涉条纹图像的算法．算法包括图像的预处理(即图像的噪声提取)、图像的二值化以及图像的细化．     

干涉型光纤温度传感器的研究

本文对Mach-Zehnder型光纤温度传感器的原理和单模光纤的温度灵敏度作了理论分析,提出一种干涉条纹移动方向的判别方法。在检测系统中实现了对干涉条纹移动量的计数。通过实验证明系统是可行的。实验结果是令人满意的。     

采用干涉条纹计数法测量磁场的光纤传感系统

本文叙述了根据Mach—Zehnder干涉仪原理制作的采用干涉条纹计数法测量静态磁场的光纤传感系统。文章分析了干涉条纹的形状以及条纹移动数与被测磁场之间的关系;同时,针对条纹计数装置的特点,还研究了微型计算机及其接口在本系统中的应用。     

激光反馈干涉微位移测量系统的电路设计

针对激光反馈干涉微位移测量系统的光源驱动和干涉信号采集问题,设计了性能稳定的恒流源驱动电路和光电检测电路。通过仿真选择了合适的实验参数,驱动电流范围为23～35 mA,探测器的反向偏压范围为1.5～3.5 V,驱动微位移制动器的正弦信号频率为50 Hz,振幅为3～18 V。在实验中检测到了与理论分析相符的干涉信号,保证了同步准确的采样,输出信号满足系统要求。     

包层腐蚀长周期光纤光栅对的光谱特性研究

为了提高长周期光纤光栅（LPG）在折射率(RI)传感中的光谱质量和灵敏度，提出了一种包层腐蚀的LPG对结构.应用耦合模理论，分析了单个LPG的谐振波长和透射损耗峰值随光纤包层直径减小的变化特性.采用两个级联的透射率为3 dB左右的LPG，构成了光纤光栅马赫－泽德（M-Z）干涉仪.实验中采用氢氟酸腐蚀的方法来减小光纤包层直径，观察了包层腐蚀的LPG对透射光谱的演变过程，并测量了不同腐蚀程度的LPG对的折射率响应特性.结果表明，透射光谱中的干涉条纹随着包层直径的减小向红波方向移动，且对应包层模的阶数越高波长移动越大.随着腐蚀程度的增大，LPG对用于外界折射率传感的灵敏度得到了显著的提高.