光纤传感器中微弱光信号检测

对微弱重复信号的检测采用数字累积平均法是一种极有效的技术。实验采用Apple-Ⅱe型机实现了对光纤瓦斯传感系统中4组微弱光信号检测,明显改善了检测系统的功能。本文介绍了系统硬件、软件设计以及有关问题。     

单模光纤弯曲损耗与波长及弯曲半径的关系

对在弱导条件下的单模光纤弯曲损耗进行了定量分析,导出了弯曲损耗的函数αR(λ,R)。     

单模光纤的弯曲损耗分析

在修正弯曲单模光纤几何模型的基础上,采用一个简单的弯曲损耗公式,对单模光纤的弯曲损耗和弯曲半径及波长之间的关系进行了仿真和实验,观察到弯曲损耗随弯曲半径和波长的变化呈现振荡现象,且振荡现象是由光纤中的基模和在包层和涂覆层中传播的whispering gallery模之间的耦合引起的。并对关系曲线的特性进行了分析,得出了弯曲损耗曲线峰-谷值位置的计算式,具有一定的参考价值。理论分析和实验结果基本一致。     

性能优于聚合光纤的新型多芯玻璃光纤

由于聚合物光纤只能承受85℃的最高温度，因此不能用于汽车盖和引擎箱中。而且其塑料光波导的弯曲半径不能过小，一旦小于25微米就会出现严重的信号衰减。为此，肖特开发出了MC—GOF多芯玻璃光纤，该产品能够承受高达125℃的高温．其最小弯曲半径为5微米，并且不会产生显著的信号衰减。性能就像铜质电缆一样。     

基于弯曲损耗的光纤环路温度传感器

为实现高精度光纤温度传感,本文对新型光纤环路温度传感器进行研究。该传感器通过折射率的改变感知环境温度变化,并直接影响到光在光纤中的传输损耗。通过分析温度、弯曲半径对折射率的影响,即弹光效应和热光效应。给出了传输损耗、测温范围与弯曲半径的关系,并依此进行了测温精度和稳定性实验,实验结果表明,功率型光纤环路温度传感器具有精度较高、成本低、易于集成等优点。     

平顶光输出的全光纤信号合束器

通过对光纤信号合束器的锥区与输出光纤进行特殊处理,并对输出光纤进行扭转处理,实现平顶光输出.测试结果表明,20/130 μm(纤芯直径为20 μm,包层直径为130 μm)光纤输入、100/120/360 μm(纤芯直径为100 μm,包层直径为360 μm,纤芯和包层之间低折射率层的直径为120 μm)光纤或者200...     

光纤光栅双稳态光开关和数字光信号放大

提出掺铒光纤光栅双稳器件可作为低功率高速全光开关和全光数字信号放大器，并可沿光纤一维集成。分析了这类器件的工作原理、特性和参数，确定了器件的设计原则。     

耐弯曲单模光纤

本文讨论了光纤弯曲损耗及其主要影响因素,比较了目前采用的改善光纤弯曲损耗各种方法,对照G．652D光纤的特性,分析了两种新型耐弯曲光纤G．657A和B光纤的特性,指出了它们的应用场合。     

激光光纤传感系统中光纤弯曲半径的计算

本文给出了应用于产品质量检测中的激光光纤传感器光纤弯曲半径的确定方法及理论分析,并根据分析结果研制了用于检测航空航天ＭＪ内螺纹的实验装置。     

一种新的光缆窃听系统研究

基于光纤弯曲辐射,提出了四步光缆窃听法,即"剥光缆,弯光纤,取信号,解信息"。通过推导光纤弯曲损耗公式和考察两类窃听影响因素,得出隐蔽窃听所需的光纤弯曲最佳曲率半径值。在此理论指导下,设计了窃听系统框架结构,并搭建了光纤窃听实验系统。经理论和实验证明:四步光缆窃听法具有可行性,且隐蔽性好、检测难度大。     

弯曲对光纤数值孔径的影响

用远场法测量了不同外径、芯径的多模光纤弯曲时的数值孔径,提出的理论计算公式,与实验结果一致。对多模光纤,建议在光纤成缆和施工中,其弯曲半径至少大于80mm。     

一种耐疲劳耐弯曲光纤的研制

研制了一种耐疲劳耐弯曲光纤,测试了光纤的光学性能、机械性能和温度性能,并初步研究了碳涂覆光纤的着色和熔接工艺。测试结果表明,光纤的光学性能满足G.657A1的要求,动态应力腐蚀敏感性参数(即动态疲劳指数)达到了100以上。该光纤具有较高的寿命,预期可用于FTTH中。     

一种基于光纤传输的监测信号处理系统

为了解决高压监测系统中的实时监测问题,设计了一种光纤传输的监测信号处理系统,监测信号通过高速模数转换变成数字信号后,通过光发射模块变成光数字信号,用光纤作为传输通道,传到目的地后再由光接收模拟把数字光信号变换成数字电信号,经过数模转换后恢复成模拟的监测信号。经过模拟验证后发现这个系统具有实时性强、失真小、系统体积小、抗干扰能力强等优点。     

下陷层辅助单模光纤的弯曲损耗研究

随着光纤到户网络的逐渐普及,弯曲不敏感光纤受到了越来越多的关注。对下陷层辅助弯曲不敏感光纤进行了系统的研究。在带有下陷层的弯曲不敏感光纤中,下陷层的折射率差、下陷层的宽度以及下陷层至芯层的距离是影响弯曲损耗的三个重要参数。结合上述三个参数,系统研究了光纤半径以及涂覆层折射率对弯曲损耗的影响。研究表明,通过改变光纤半径可以有效降低弯曲损耗;在特定的弯曲半径下,当涂覆层折射率增大时可以有效减小光纤的弯曲损耗。这些结论对弯曲不敏感光纤的设计及制造具有指导意义。     

基于光纤传感原理的泄露检测研究

利用一条高双折射单模光纤和一根普通单模光纤构成分布式光纤传感器,通过检测管道沿途发生的泄漏信息,用在时频域中具有表征信号局部特征能力的小波分析方法,确定光纤两端两个测试信号的时延,可以实时地监测管道沿途发生的泄漏情况.     

光纤切断技术

本文讨论了光纤端面切断的原理和方法,阐述了获得高质量的光纤切断面的技术要求及实现途径。同时介绍了光纤端面质量的检测方法。     

低弯曲损耗少模光纤传输特性研究

提出一种采用少模阶跃光纤与单模光纤连接的方法,实现低弯曲损耗传输的新型光纤通信系统。采用有限元法研究了在模场直径相同的情况下少模光纤纤芯半径与折射率差的关系,以及不同参数下光纤的弯曲损耗;采用光束传播法计算了少模光纤的各种模式与普通单模光纤的基模的连接损耗。证明了采用少模光纤可以利用模式间的正交性实现有效的单模传输,并具有低的弯曲损耗和连接损耗。     

分布式光纤温度传感器信号处理系统的研究

信号处理系统是分布式光纤温度传感器的重要组成部分，它的研究和设计对降低探测器和放大器的输出噪声，提高传感器的时间分辨率和温度分辨率有重要的意义。本文从提高时间分辨率的角度介绍了传感器对信号处理系统的要求，提出并行取样积分器方案及其所能达到的时间分辨率；介绍了由此而建立的信号处理系统。