Bragg方程和X光的折射率

从经典磁学理论的角度,对Bragg方程中X射线的折射率近似为1给予了讨论,指出在一般的衍射实验中可以不考虑折射率的影响,Bragg方程在某些精确度要求很高的测量中（测量精确度量级为10^-5）不再适用,并给出了修正后的Bragg方程。     

Fermi型折射率分布平面光波导的模式

离子交换工艺制作的光波导在集成光学领域有着广泛的应用.研究表明,采用Fermi函数可以很好地描述离子交换平面光波导折射率分布情况.对具有Fermi折射率分布的离子交换平面光波导,采用Airy函数方法,求解了波动方程,给出了模方程和模场分布.利用所得到的模方程所进行的计算与已有的计算结果和测量值相比较,表明其精确度是比较好的.     

用moire技术测量平板玻璃折射率

本文描述了使用moire技术测量平板玻璃折射率的理论并进行了实验论证。测量方法简单且快捷。可精确测量任何透明材料的折射率。测量精确度可达10~(-5)。     

光纤Bragg光栅光谱特性研究

根据耦合模理论得出光纤Bragg光栅的反射率表达式、Bragg光栅的反射特性、设计反射中心波长λD=2neffA.通过对Bragg光栅反射率表达式进行数值模拟,绘制在不同参数下反射率特性曲线和带宽特性曲线,并分析了反射率Rg,带宽△λ与光栅栅距A,栅长L和折射率微扰值(δneff)之间的关系,得到了它们之间的最佳配合,对制作优良特性的光栅具有指导意义.     

准周期性对光子晶体缺陷模的影响

利用传输矩阵法研究了Bragg镜的准周期性对光子晶体缺陷模的影响.研究表明,无论是高折射率介质层还是低折射率介质层,当其折射率或厚度按一定的递变规律递增时,缺陷模都将向低频方向移动,递减时则向高频方向移动.但对缺陷模品质因子的影响却不同,高折射率介质层的折射率递增时品质因子提高,递减时品质因子减小;但低折射率介质层的折射率递变时品质因子的变化规律刚好相反;而介质层厚度的递变几乎不影响品质因子.此外还研究了准周期性对缺陷层内电场增强效应的影响.     

FBG传感器应变监测温度效应分析

光纤Bragg光栅(FBG)在土木工程健康监测中得到广泛应用。依据光纤光栅Bragg方程,从理论上分析了光纤光栅应变和温度传感的工作原理,阐述了光纤光栅应变和温度双参量共同作用时引起交叉敏感的物理机理;并结合济南奥体中心体育馆钢结构健康监测中应变监测的相关数据,分析了温度效应对应变测量的影响。结果表明:在应变测量中,温度场偏差是影响应变测量误差的主要因素,温度补偿时温度场的选取要保证温度与应变传感器所处温度场一致,一阶温度灵敏度系数对Bragg中心波长漂移的影响几乎是应变灵敏度系数的10倍;但应变和温度的交叉敏感效应及其二阶项效应的影响一般可以忽略。     

直流有效折射率的变化对光纤Bragg光栅慢光的影响

运用数值计算的方法研究了直流有效折射率的变化对光纤Bragg光栅慢光的影响,并重点分析了优化后的慢光特性.结果表明:随着直流有效折射率变化的增大其慢光时延量不断增大,增长的幅度也在增大;慢光峰值波长产生红移,移动的距离不断增大;一定带宽的谐振峰两边的旁瓣加强;同时慢光谱的谱宽也增加;优化参数后在直流有效折射率的变化为0.004处得到了群速度为c/98的慢光,且慢光谱中心频率的右侧边带产生了很大的振动.     

基于卡尔曼滤波的高精度温度脉动仪设计

对温度脉动仪设备进行改进设计,使用卡尔曼滤波算法对温度脉动仪测温电路采集到的电压值进行滤波处理,减小设备的测量噪音,提高测量的精确度。经实验验证,滤波后的温度脉动仪设备噪音减小到0.001 K范围以内,较滤波前降低50%,降噪效果良好。加入卡尔曼滤波算法后,温度脉动仪对大气折射率结构常数进行测量时毛刺明显降低,数据精度提升。使用研制的温度脉动仪对长春地区冬季的大气折射率结构常数进行全天检测,给出了大气折射率结构常数特性曲线。     

媒质中的光线族方程与折射率的关系研究

本文从几何光学光线的观点结合Ferm at原理,借助高等数学工具,推出光线在变折射率媒质中传播时,光线方程与折射率相互依存的两个不同的微分方程式。运用这两个微分方程分析了光纤的自聚焦和海市蜃楼现象;解出了光线族方程和折射率;讨论了光线方程与折射率相互依存关系。结果表明在一定的条件下,这两个方程能较方便地解决由光线方程求媒质的折射率及其相反问题。     

表贴式光纤光栅锚杆应变感知机理与应用研究

自主设计一种光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)测力锚杆,基于线黏弹性黏结剂对剪切应变传递的影响,将黏结层简化为标准线性固体模型,建立光纤光栅剪切应变传递的力学分析模型,得到表贴式FBG传感器准静态应变传递关系,结合光纤光栅对轴向应变的敏感特性,推导出FBG测力锚杆光力转换方程,设计3组锚杆单轴拉伸试验验证了方程的正确性.研究结果表明:电阻应变仪测量的应变值和根据转换方程计算得到的FBG测力锚杆测量的应变值呈正比例关系,比例系数分别为1.099 69,0.976 74,1.017 35,相关系数达0.993以上.在阳煤一矿81303回风巷中构建了锚杆杆身轴力分布的光纤光栅监测系统,成功监测井下巷道锚杆杆身受力情况.