宽带光纤接入网的发展与研究

本文简要介绍了宽带接入网的发展状况,重点分析比较了各种宽带光纤系统各自的优缺点、发展前景和各自的实现方式.指出了不同接入方式的应用场合、发展前景和宽带光纤接入网给社会发展带来的巨大变化.     

利用双参考光纤光栅的光纤光栅传感解调系统

光纤Bragg光栅是一种波长调制型光纤器件,利用光纤Bragg光栅反射波长对某外界参量(即待测量)的敏感效应,可以研制出光纤光栅传感器.对于光纤光栅传感系统而言其关键技术是如何解调,而在使用可调谐F-P滤波器解调时,只是注意避免光纤光栅的交叉敏感,却忽略了对可调谐滤波器的稳定性考虑.通过对可调谐F-P滤波器性能的分析,利用双参考光纤光栅得出基于可调谐F-P滤波器解调的准分布式光纤光栅传感解调系统,该系统对于外界环境稳定性好,测得数据可靠.     

基于FPGA的光纤调制解调器的设计与实现

本文介绍了基于FPGA芯片SPARTAN Ⅱ XC2S50的光纤调制解调器的功能、设计思想和实现.使用FPGA作为光纤调制解调器的控制单元,处理速度快,传输容量大,使用单片机89LPC932作为系统管理单元,克服了原有系统网管功能薄弱的环节.具有很强的实用性和灵活性.光纤调制解调器能够为配网系统提供稳定的通讯链路,可以减少系统故障的时间,提高配网系统的稳定性.     

高平坦度的三级双泵浦结构C+L波段超荧光光源

为了使掺铒光纤超荧光光源C波段与L波段光谱匹配良好,实现高平坦度的C+L波段宽带光源,提出了一种三级双泵浦光源结构。首先,使用三段不同型号、不同长度的掺铒光纤,两个980nm激光二极管,波分复用器,隔离器以及3dB耦合器构成的光纤环形镜搭建宽带光源实验装置;然后,通过不断优化三段掺铒光纤的长度,调节两级抽运源功率获得高平坦度C+L波段光源输出;最后对其产生机理进行分析。实验结果表明,当三段掺铒光纤的长度分别为11.5m、53m和6.5m,两级抽运源功率分别为65mW和115mW时,输出光谱的3dB带宽为75.68nm,在1543～1603nm波段光谱的平坦度±1.3dB(不加任何滤波器的条件下)。获得的高平坦度C+L波段宽带光源可以更好地满足光纤传感、光纤通信系统等领域的应用要求。     

基于CO2激光的微纳光纤熔接技术研究

为了解决微纳光纤之间的结构稳定性差的问题,使用CO_2激光作为加热源,加热两根重叠在一起的微纳光纤,并在显微镜下观察其熔接情况,最终将两根微纳光纤熔接成一根,而且熔接点的光纤表面光滑,直径均匀。通过CO_2激光加热的方法,实现了微纳光纤高质量的熔接,增加了微纳光纤之间的机械稳定性,使其更容易制作出纳米光子器件。     

基于光纤光栅温度传感器的BP-PID选择性激光烧结温度控制系统

为消除选择性激光烧结系统中温度调控纯滞后系统的超调,提高温度控制的灵活性与准确性,文中设计了一种基于光纤光栅温度传感器的BP-PID的选择性激光烧结温度控制系统.在硬件上使用光纤对温度变化进行精密测量,利用BP神经网络改进PID算法,提高控制系统的稳定性.给出基于光纤光栅阵列的温度监控系统模型,通过BP-PID算法迅速...     

光纤光栅在超声结构健康监测中的应用与展望

使用光纤光栅探测包含损伤信息的高频、小能量超声导波,是结构健康监测的关键技术和重点发展方向之一。首先,阐述了光纤光栅探测超声的基本原理,介绍了同时满足高灵敏度和大带宽的相移光纤光栅,揭示了光栅监测的角度相关性以及安装技术;其次,介绍了宽带光源解调法与可调谐激光解调法,将高速的小幅布拉格波长漂移转换为电压输出;然后,介绍了光纤光栅在冲击监测、声发射监测、声-超声监测三个方面的应用,着重以航空航天复合材料健康监测为例,讨论了损伤判断、定位及分类等功能的实现;最后,对光纤光栅在超声结构健康监测中的应用进行了总结和展望。     

一种新型光纤陀螺仪的实验研究

介绍了一种新型光纤陀螺仪—再入式光纤陀螺仪(Re-FOG)的工作原理,这种新型陀螺仪通过缩短光纤长度克服了温度和应力引起的误差。在研制陀螺仪样机的基础上,进行了实验研究。实验结果表明,使用短光纤可实现等效多倍长度的普通光纤陀螺的检测,文中所研制的陀螺零偏稳定性优于4°/h,达到中等精度水平。     

基于STM32恒流恒温超辐射光源系统设计

随着光纤传感、光纤陀螺等技术的飞速发展,超辐射发光二极管(SLD)运用场所也是越来越多,SLD光源的稳定性对光纤传感系统性能有及其重要的影响,为了提高光纤传感的精度设计了一种基于STM32的恒电流恒温度超辐射光源系统。该系统采用了运算放大器作为放大器件的恒流源电路技术方案确保电流稳定性,使用了PID算法确保温度控制电路稳定性,具有良好触摸屏控制的人机界面。文中对超辐射光源系统的硬件和软件进行了具体阐述。测试结果证明,该系统在正常温度下一定工作时间内都能保证SLD输出功率稳定在±0.01d Bm范围内,能够很好符合相关需求。     

分体插接式光纤光栅应变片

光纤光栅应变片是一种新型的光纤光栅应力传感预制结构,它把布拉格光栅封装在光连接器内部以实现分体插接式结构,从而保证光纤光栅应变片在具有布拉格光栅体小质轻等优点的同时,还具有类似于光连接器的使用便利性,从而解决了光纤光栅传感器使用复杂,不宜用作二次变换元件的缺陷,扩大了光纤光栅传感器的使用范围.实验表明:光纤光栅应变片具有良好的线性输出和测量灵敏度,而且热输出小,是一种适合工程测试人员使用的通用型光纤光栅应力传感器.     

莱钢1500mm宽带精除磷气动系统改造

针对莱钢1500 mm宽带精除磷夹送辊气动系统存在问题,该文在深入分析的基础上,采取有效措施提高了系统的可靠性稳定性,新设计的气动传动系统满足了系统的动作和使用要求,消除了使用和维护过程中的缺陷。     

基于改进型sagnac干涉仪的扰动定位系统

本文提出了一种探测和定位扰动的光纤干涉系统.本系统基于改进型的sagnac干涉仪,通过法拉第旋转镜(FRM)的使用将sagnac环改成了线性结构,并通过频分复用技术实现了多路同时在线监测.实验结果表明该系统具有较高的准确性和稳定性,定位精度为±50 m.     

反射式光纤位移传感器现场应用快速定标

介绍了一种快速、便捷、高精度的反射式光纤位移传感器标定系统。可在不同使用环境、不同测量材料条件下对反射式光纤位移传感器快速定标,具有很好的可靠性和稳定性。该系统由计算机控制器、高分辨率的激光位移传感器、高精度步进电机、高刚度的标定工作台和待标定光纤位移传感器组成。激光位移传感器作为标定参考设备;步进电机作为固定被测材料的推动设备。对电机运动实现闭环伺服控制,精确控制被测材料的移动。对光纤位移传感器在不同环境和不同材料条件下自动标定并输出标定曲线。经测试,该系统在高精度测量的条件下仍具有很好的可靠性和稳定性。     

光纤Fabry-Perot干涉式温度的测量

介绍了一种新型的光纤温度传感器,它基于Fabry-Perot白光干涉原理,可对温度进行绝对测量.它除了具有普通光纤温度传感器的优点以外,还具有稳定性高、抗干扰能力强的特点,并可实现商品化、实用化.     

光纤环镜在光栅传感解调系统中的应用

为实现高稳定性、高精度的波长干涉解调,研究了保偏光纤环镜在波长解调结构中的应用,设计并搭建了一种基于光纤环镜的新型光纤布拉格光栅传感器解调系统.依据传统的矩阵光学原理建立理论模型,分析采用保偏光纤环镜实现干涉解调的基本原理,研究了其结构参数对解调精度的影响并进行数值仿真验证.在理论指导的基础上,搭建光路模块,并基于LabVIEW软件设计了用于消除系统结构参数误差的测定软件与解调系统监控软件,研制电路模块,构成了完整的传感解调系统.经传感检测验证,该系统在20～90 ℃对温度的分辨率为0.03 ℃,准确度可达±0.1 ℃,实验结果与理论分析相吻合,展示了该系统具有良好的稳定性,较高的检测灵敏度和较强的适用性.     

基于带温箱单轴转台的光纤陀螺自动测试系统设计

光纤陀螺的标度因数和零偏稳定性是影响其测量精度的重要指标。光纤陀螺对温度较为敏感,因此需要对其进行使用温度范围内的高低温测试,以全面评价光纤陀螺的性能。光纤陀螺测试时,需要控制转台和温箱,同时保存和处理光纤陀螺的输出数据,操作烦琐,容易出错。带温箱单轴转台的光纤陀螺自动测试系统能够按输入转速点、温度点进行速率测试、位置测试以及高低温测试,实现带温箱单轴转台的自动控制,并生成测试报告。     

基于变分理论的单模光纤耦合器应变特性研究

根据单模光纤耦合器的输出功率的比值对耦合区长度变化敏感的特点,仔细分析了熔融拉锥型光纤耦合器的应变特性.选用螺旋测微仪对光纤耦合器的应变特性进行研究,避免了悬臂梁结构自重、梁的振动等不可控因素对测量结果的影响,有效提高了测量精度.和电阻应变片的对比实验证明,熔融拉锥式单模光纤耦合器不但具有应力敏感性,而且随应变呈线性单调变化,同时具有较好的温度稳定性和横向抗干扰性.     

基于FBG-OTDR式光纤传感器的超多点应变测量技术研究

基于光时分复用技术和光时域反射原理,提出了一种新颖的FBG-OTDR式光纤传感器模型。通过串联一系列具有相同低反射率,宽带宽的光纤Bragg光栅,可实时准确地获得建筑物应变发生的大小和具体位置。理论计算结果表明在一根光纤上可复用上千个FBG来实现应变的超多点分布测量,从而进一步拓宽了测量范围。     

分布式Bragg光栅应力测量系统的研究

提出了一种分布式Bragg光纤光栅应力测量系统,利用Bragg光栅作为传感基元,采用宽带光源和可调谐滤波技术对Bragg光栅阵列信号解调,实现分布式应力测量.通过理论分析和实验研究证实了系统方案的可行性,该系统应变测量的分辨率达到了33nε.     

高分辨率麦克尔逊光纤应变传感器

运用麦克尔逊干涉结构,采用氦氖激光、单模光纤、光纤耦合器等器件构成光纤应变传感器,利用除法器消除光源幅度干扰,提高系统的分辨率.本文采用在光纤端面镀反射膜的方法提高抗干扰能力;输入、输出在同一侧便于使用;实验结果表明所设计的传感器是正确和可行的.