工字型光纤拉锥的微纳光纤消逝场增强研究

利用氢气火焰拉伸法对工字型光纤进行拉锥,制备出结构独特的工字型微纳光纤。这种特殊结构的微纳光纤打破了传统微纳光纤中光场分布的圆对称性,从而使其具备了更强的消逝场。使用这种非圆对称的微纳光纤作为光波导进行了基于吸收光谱的化学物质传感测试,对比同等直径的圆柱状微纳光纤,工字型微纳光纤显示出更高的敏感度和更低的检测极限,在直径2.4μm时已经可以探测到1×10~(-10)mol/L浓度的R6G溶液。使用有限元分析的方法进行了模拟计算,进一步验证了该结构微纳光纤消逝场的增强特性。     

光纤传感器阵列监测建筑结构应变的系统设计

提出了一种用光纤传感器阵列监测建筑结构应变的方法。并且应用了多模光纤传感器和四FBG传感器，使测试结果更可靠。设计了用FBG传感器阵列监测500m空间范围的系统，使分辨率达1．6με。同时讨论了光纤传感器的封装与贴置方法。     

利用掺铒光纤光栅实现应变测试中的温度补偿

为实现光纤光栅应变传感器使用中的温度补偿,设计并制作了掺铒光纤光栅测试系统,利用光纤光栅解调仪和高速数据采集卡分别测试了掺铒光纤光栅的布拉格波长及荧光寿命.通过测量在不同温度及应变作用下的光纤光栅布拉格波长及掺铒光纤荧光寿命,并对实验数据进行线性及非线性拟合,得到了掺饵光纤光栅的温度及应变响应测试结果.测试结果显示利用掺铒光纤光栅可以实现应变测试中的温度补偿,在不同测量范围内选择不同的拟合算法可以提高测量精确度.     

分布式光纤在混凝土结构裂缝监测中的应用

分布式光纤在结构健康监测的应用中,定量分析裂缝是难点。裂缝对光纤产生拉伸、弯曲和折角的影响,需要深入研究各因素影响程度。测试光纤角度的频移影响,并对比研究了轴向拉伸造成的频移影响。提出一种基于BOTDA分布式光纤传感的计算公式并将该公式运用于裂缝成像软件中。试验结果表明：在裂缝产生后,光纤角度的变化对试验结果产生较大影响,且考虑角度因素后,裂缝成像更接近真实情况。使用分布式光纤监测混凝土裂缝时,需要考虑角度问题。     

三环形腔复合瑞利后向散射式光纤转动测量方法

为了改善瑞利后向散射式光纤转动传感器测量转速的精度,基于单环瑞利后向散射式光纤转动传感原理,提出了一种新型的三环形腔复合光纤转动测量方法.该新结构利用4个2×2单模光纤耦合器,建立了复合三环形腔瑞利后向散射式光纤转动测量的理论模型.在给出用光时域反射计探测到的光纤转动传感器输出信号特性的同时,建立了分光比和环形腔长两参量的优化方法.依据参量优化后的模拟结果,选择长度分别为1 500、1 078、680 m的光纤环形腔,耦合系数分别为95.23%、94.88%、95.26%和95.01%的光纤耦合器构建了测试系统,对不同转速所探测到的瑞利后向散射信号进行测量,验证了系统的可行性.采用复合三环,提高了测量信号的强度,增加了测试的有效数据,使其更有利于识别,提高了测量转速的精度.     

光机电

正中国电科41所光纤应变分布测试仪填补国内空白中国电子科技集团公司第41研究所在光通信测量仪器领域推出了AV6419光纤应力分布测试仪。该测试仪在应变测试精度、应变测试重复性及测试速度等方面明显优于国外同类产品,综合性能达到国际同类产品先进水平。该测试仪填补了国内相关领域的空白,打破了国内光纤传感技术领域光纤应力分布测试长期依赖进口仪器的局面。     

光纤传感技术的应用与土木工程测试技术课程的教学改革

对光纤传感技术的基本原理、分类及其特点进行了概述,并介绍了光纤传感技术在土木工程中的应用现状。同时针对土木工程测试技术课程教材滞后于测试技术的发展,探讨了土木工程测试技术课程教学改革方法。     

光纤与测试节点的星型拓扑测试网络构建方法

针对车辆动力舱测试环境存在电磁干扰,需要提高分布式测试网络抗干扰性能的需求,提出了光纤与存储测试节点的星型拓扑结构测试网络构建方法.该方法采用光纤和存储节点组建星型拓扑结构总线网络,实现动态参数的分布式测试.中心控制单元对光纤网络和若干个存储节点进行控制与管理,在中心控制单元的控制下,测试数据通过光纤传输至中心控制单元,同时在存储节点进行本地存储,实现测试的双冗余设计.通过存储节点的壳体屏蔽、光纤传输、数据双冗余备份等途径实现了分布式测试网络的可靠测试.     

基于等强度梁的光纤光栅测试系统的性能分析

以悬臂等强度梁为研究对象,用成熟且具有高可靠性的传统应变片测试系统和先进的光纤光栅测试系统,对等强度梁相应测点处的静态应变和动态应变进行了测量.通过以应变片测量为基准的实验分析方法,明确光纤光栅测试系统在应变测量方面具有和应变片相同的可靠性和准确性,为今后将光纤光栅测试系统引入高速旋转机械的在线监测打下了基础.     

双折射光纤偏光特性的实验研究

本文对两种不同结构双折射光纤的偏光特性进行了实验研究。测试了它们传输损耗与入射光偏振状态的关系及光纤不同曲率对传输导模的影响。给出了测试装置和测试原理,并对结果进行了分析。     

啁啾光纤光栅的色散补偿研究

在光纤传输系统中,容量的扩大、速率的提高、距离的延长都与光纤的损耗、非线性效应、色散效应密切相关。随着掺铒光纤放大器的广泛使用,损耗问题基本得到了解决。由于光纤色散能够有效地抑制四波混频、自相位调制等非线性效应,对光纤通信系统进行升级扩容的关键是解决色散问题。根据耦合模理论对均匀光纤光栅和啁啾光纤光栅的反射谱进行了数值仿真,结果表明,啁啾光纤光栅的色散补偿性能优于均匀光纤光栅。设计了用啁啾光纤光栅对10Gbps光信号传输300km进行色散补偿的仿真系统。仿真结果表明：应用啁啾光纤光栅进行色散补偿能使光纤传输系统的性能得到显著的改善。     

光开关在分布式光纤温度传感系统的应用研究

分析了决定分布式光纤温度传感器系统传感距离的因素,提出了使用光开关扩展系统的传感长度。设计了多模1×2棱镜光开关的单片机驱动接口,计算机软件通过RS232串行接口发出指令控制光开关的切换。测试结果表明,嵌入了1×2光开关可使系统传感光纤长度延伸为原来的2倍。     

模拟光纤数据传输系统的研究

讨论了脉冲频率调制（ＰＦＭ）光纤传输系统的特点，分析了半导体发光器件和检测器件对模拟光纤传输系统的影响．研制了实用的工业光纤传输系统，并给出了系统的测试结果及性能．     

特种光纤参数检测及承载性能分析

对自制特种液芯光纤进行了几何参数（直径）的检测，提出了一种基于数字图像处理的高效、实用的分析方法来测量光纤的直径.通过承载性能实验，测试了石英光纤、塑料光纤和特种液芯光纤的承载性能.结果表明，液芯光纤对外界的承载变化比较敏感，有较好的光强传感性能，具有和普通光纤相似的性质.根据液芯光纤输出光强的变化，可以判断其承载的大小，其承载能力比石英光纤和塑料光纤好.     

跳频光码分多址系统中的群速度失配效应分析

分析了采用布喇格光纤光栅的FH-OCDMA系统中不同群速度失配的光纤信道对系统性能的影响. 群速度失配造成的光脉冲位置偏移, 在没有补偿措施的情况下, 普通单模光纤不适于现有的FH-OCDMA系统. 提出了解决多波长群速度失配问题的补偿方案.     

光纤应变传感技术研究

光纤应变传感技术是近年来研究很活跃的一项新型传感技术。本文分析讨论了光纤应变传感技术的原理、方法及系统。并就各种光纤应变传感技术的方案进行了评述。     

基于光纤环结构的微波光子滤波器

针对微波光子滤波器中光纤环的不同参数和结构,详细分析了不对称耦合比对光纤环构成的滤波器抑制比性能带来的提高,并理论推导和实践了光纤环滤波器的级联.研究发现,基于不对称耦合光纤环结构的微波光子滤波器比基于对称耦合光纤环结构的微波光子滤波器拥有更高的抑制比;从原理上分析了无限脉冲响应（IIR）滤波器级联特性不稳定的原因,并在实验中证明了基于低相干光源的级联滤波器频响稳定性有很大提高;对于基于光纤环结构的微波光子滤波器,无论是单环结构还是级联结构,使用宽带光源作为载波会得到更好的滤波效果,系统的频响也更稳定.     

线型光纤感温火灾探测监控系统的研究与设计

设计了一款基于分布式光纤的上位机监控软件,能够观察到光缆的敷设平面图温度情况,并根据温度实现实时报警.介绍了分布式光纤传感系统的基本原理、结构及硬件系统信号采集模块的优化设计,重点研究了上位机监控软件结构和功能,并用Qt编写上位机软件.系统能够准确地监控和显示待测光纤的空间温度分布状况,且界面友好,实时性强.     

卷积码在光正交频分复用系统中的应用

将卷积码成功地应用到直接检测的光正交频分复用(OFDM)光纤传输实验系统。实验中,产生了2 Gb/s的QPSK OFDM编码光信号,并成功地在标准单模光纤中传输了200 km,和没有采用卷积码的相比,系统的误码性能获得明显提高。在误码率10-3时,可节省1 dBm左右的光功率。实验结果表明,卷积码可应用到OFDM系统。