基于剪切干涉原理的测振研究

由于时间平均全息再现光场被第一类零阶贝塞尔函数调制,传统的时间平均全息术利用再现像光强实现振幅分布的检测,但受散斑等噪声的影响,往往得不到满意的结果.因第一类零阶贝塞尔函数的相位只有0和π两个取值,通过再现光场的相位确定振幅分布,比传统方法更佳,但所需计算量较大.研究通过将剪切原理引入到时间平均数字全息测振中,不需要完成相位解包裹运算,直接利用剪切干涉图查找相位跳跃区域,并据此快速检测振幅分布.模拟计算和实验证明该方法所需计算量比利用再现光场的相位测振少,效果比用再现像光强测振好.     

基于全光纤Fabry–Perot干涉的差分测振系统设计

在测量过程中,系统光源噪声不可避免,同时光纤对环境较为敏感,这些情况都能引入测量误差。基于上述问题,本文建立了一种基于全光纤F-P干涉的差分测量系统。首先,根据F-P干涉原理的相位方程及2*2单模光纤耦合器在传输过程中直通臂和耦合臂具有90度相位差的特性,推导出结构中两个输出臂的信号相位相反,然后通过让两个信号做差,减少共模噪声的影响,并且所得合成信号幅值是原先信号的2倍,增强了信号的信噪比。实验结果表明,在合作面的振动测量过程中,合成信号的信噪比提高了1.2dB,合成信号的重构误差降低了0.5%。在粗糙表面的振动测量下,合成的差分信号的信噪比提高了1.24dB;重构误差降低了3.3%。实验数据表明该结构能够有效降低噪声对有用信号的影响,提高待测信号重构精度。     

干涉光杠杆测微原理及应用

分析了用激光干涉法,使用光杠杆的测微原理,这种测微原理具有精度高,测量快,实时显示的特点,对检测高平整度器件有广泛的应用。     

基于空心光纤多模干涉的折射率传感器研究

基于空心光纤(HF)多模干涉原理提出一种新颖光纤折射率传感器,实现了对环境溶液折射率的测量。这种光纤折射率传感器不仅制作简单、成本低廉,而且为波长编码、抗干扰性好。实验表明,这种光纤折射率传感器其有效传感范围为1.333～1.450,并且当溶液折射率小于1.40时,特征波长与折射率近似呈线性关系,灵敏度为88.07 nm。针对相同折射率不同溶质的溶液,传感器出射光谱能量差异表明,该结构的光纤传感器在物质检测方面有着潜在的应用。     

光纤探头脉象仪的实验研究

叙述了所研制的光纤探头式脉象仪的原理、结构和实验结果。该仪器将探测头放在脉动部位,感受脉象,通过接收反映脉象信息的光功率,并将其转换为电信号,经过放大、滤波、整形,最后在显示器上显示出脉象图。     

多模光纤He—Ne激光自混频干涉信号的分析

采用Ｈｅ－Ｎｅ激光自混频方式，并通过多模光纤对振动物体的振幅进行了测量，由于采用光纤技术使得探头具有极好的移动灵活性，对于许多重要场合的测量很有实际意义。     

基于白光干涉原理的光纤传感技术一Ⅱ．光纤白光干涉测量的基本方法

主要介绍了白光干涉光纤传感原理,描述了光纤中光程的变化和被测参数(如:应变和温度)之间的关系,并讨论了白光干涉光纤传感系统中温度表观应变和温度补偿技术.     

基于激光干涉测振技术的压电陶瓷蜂鸣片质量监控

利用激光干涉技术和干涉条纹大小数拟合计数软件处理方法,研究测量低频微小振动,开展压电陶瓷蜂鸣片质量监控研究。介绍了基于激光干涉技术的振动测量研究方法,分析了压电陶瓷蜂鸣片在正弦电压驱动下,不同初始干涉光程差、不同振幅的振动产生的干涉信号及干涉条纹大小数拟合计数软件处理方法;建立了迈克尔逊干涉测振系统,运用干涉条纹大小数拟合计数软件方法,对不同正弦电压驱动的压电陶瓷蜂鸣片微小振动进行了测量。研究表明,基于大小数拟合计数软件方法的激光干涉测振技术可以有效测量微小振动,为压电陶瓷蜂鸣片质量监控提供一种有效手段。     

一种新型谐振干涉式光纤陀螺的原理分析

提出了一种新型的谐振干涉式光纤陀螺,推导了光强透过率表达式与揩振式,对再入式光纤陀螺的旋转探测灵敏度进行了比较,并进行了系统方案设计,理论分析表明,3 m长的保偏光纤有源谐振干涉式陀螺可以获取优于22°/h的理论分辩率。     

基于白光干涉原理的光纤传感技术——Ⅰ.光纤传感器与智能结构

概述了用于智能结构和材料监测的光纤传感技术,阐述了对建筑结构进行监测的原因和将光纤传感器用作结构健康监测的理由。众所周知,很多光纤传感器已经成功地应用到了智能结构监测领域。本研究一直关注白光干涉式光纤传感器技术及近20年来此类传感器的发展。由于白光干涉式光纤传感器在智能结构监测尤其是大型民用建筑物监测中的独特优点,因此具有较大的发展与应用潜力。     

光纤温度传感器原理及应用

阐述了几种光纤温度传感器的概况和原理，重点介绍了双波长光纤温度传感器原理，并详细介绍了利用光纤测试温度的若干种方法．功能型光纤温度传感器是利用光纤的各种特性(相位、偏振、强度等)随温度变换的特点，进行温度测定．而传输型光纤温度传感器的光纤只是起到光信号传输的作用，以避开测温区域复杂的环境，最后通过对光纤温度传感器未来的发展趋势和特点，提出了一些看法。     

多模光纤星形耦合器的研制

本文介绍了熔烧双锥形法制造星形耦合器的工艺,并用WKBJ法对星形耦合器的耦合机理进行了初步研究,得出了与定性讨论相同的结果。该分析对于星形耦合器所使用光纤的选择及其制造工艺有参考价值。     

多模光纤束传光特性对光纤全息图的影响

从理论上较全面地研究了多模光纤束的传光特性对光纤全息图的影响，并用不同单丝径的光纤传象束记录了物体象面全息图。     

一种演示光纤传感器原理的实验方法

介绍了光纤传感器的原理及典型的光纤结构,给出了演示光纤传感器原理的实验装置、实验方法及演示过程,指出了该实验方法的特点及演示过程中应注意的问题．     

基于多模光纤的高分辨率光谱仪

基于空间色散原理的光谱仪器无法同时满足分辨率和体积的需求,为此提出了一种全光纤结构的光谱仪,以多模光纤作为光谱仪的核心元件,利用光谱与干涉散斑图的空间二维分布对应关系,将不同波长的光波在经过光纤后的光强分布存储在矩阵中,利用重建算法恢复未知的任意光谱,并且使用改进的优化算法对光谱进行优化.实验得出:多模光纤可以用作高分辨率的光谱仪,并且仅仅10 m长的光纤可以分辨出间隔仅为15 pm的光谱,达到了科研级别的光谱仪分辨率.同时该光谱仪体积小、重量轻、成本低、分辨率高.     

多模光纤声波传感器的研究

分析了多模光纤中的模式自干涉效应,给出了多模声波传感器的基本原理。通过实验取得了较好的结果。     

反射式三角形光纤探头的光强分析

在几何光学原理的基础上，对反射式三角形光纤探头的光学特性进行了理论上的研究，得出了反射光强与三角形光纤探头顶角角度之间的理论关系。     

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。     

高温射频超导量子干涉器探头的研制

超导量子干涉器是目前磁测灵敏度最高的传感器,在地球物理勘查上,可用来探测地磁异常或作为电磁法的接收探头进行深部金属矿、油气资源的勘查。本文设计制作了一种高温射频超导量子干涉器(HTc rf SQUID)探头,该探头由射频超导量子干涉器件(衬底台阶结)、介质谐振器、发射接收线圈几部分封装组成,液氮温度下该探头的磁通白噪声为3.1×10-5Φo/Hz,磁场灵敏度为133fT/Hz。该探头使用方便,性能稳定,冷热循环性能良好。