分布光纤喇曼光子传感器系统

分布光纤喇曼光子传感器（ Ｄ Ｏ Ｆ Ｒ Ｐ Ｓ） 系统是一种实时测量空间温度场、应力场和压力场的光纤网络系统。依据喇曼散射的温度效应,自发喇曼散射光子是温度信号的载体,瑞利散射光子是应力和压力信号的载体, Ｄ Ｏ Ｆ Ｒ Ｐ Ｓ 系统是一种特殊的光纤通信机,同时也是一种光纤雷达。文章讨论了系统的结构、解调方法、 Ｌ Ｄ 波长选择、系统的信噪比     

基于EDFA的分布式光纤喇曼温度解调技术

为了消除掺铒光纤放大器的放大自发辐射噪声对分布式光纤温度传感器测温精度的影响,采用精确的修正公式进行温度解调是一种有效手段。通过分析掺铒光纤放大器的放大自发辐射噪声对系统产生的影响,并将计算的中间结果代入理论公式获得了修正后的温度解调公式。实验中分别采用理论公式和修正公式对温度进行分布式测量并获得了实验数据。结果表明,修正后的温度解调公式有效补偿了掺铒光纤放大器噪声引起的误差,并显著提高了系统的信噪比和测温精度;修正公式可将系统的整体测温精度提高到1℃～2℃;此外,实验中观察到多模光纤中喇曼背向自发散射同样会出现放大现象,这与单模光纤中的情形类似,且放大喇曼自发散射依然具有理想的温度效应。     

单模光纤分布式喇曼温度传感系统设计

文章作者在对光纤背向喇曼散射温度效应进行理论分析的基础上,对基于反斯托克斯/斯托克斯散射光强比值型的光纤分布式喇曼温度传感系统作了详细的研究, 对系统主要器件的要求进行了计算,研制了基于单模光纤的5 km分布式温度传感器.实验表明,系统能精确地进行分布式测温,温度分辨率为1 ℃,空间分辨率为2 m.     

10 km LD分布式光纤温度传感器系统

创新地用光纤瑞利背向散射光时域反射（OTDR）曲线作为解调器来解调受温度调制的光纤拉曼背向散射光时域反射曲线,获得空间温度场分布的信息,在10km光纤上可得到5000个点的温度值。讨论了系统的工作原理、系统结构、系统LD激光器波长的选择、系统的测温精度、系统的空间分辨率和稳定性。     

分布式光纤喇曼温度传感器的区域标定法

在分布式光纤喇曼温度传感器中,将测量温度范围分成正交的数个区域,用传统解调方法获取待测温度后,判断该温度属于某区域内;用该区域上下边界解调,得两测量温度,取平均值作为测量值。该方法提高了传感器的测量精度和稳定性。实验结果与理论分析一致,传感器的测温误差在±0.05℃内。     

光纤传感技术用于铁轨温度监测的研究

对光纤喇曼散射技术用于铁轨温度监测的方法进行了理论和实验研究。采用大功率半导体脉冲激光器为泵浦光源和背向散射法对光纤中的背向喇曼散射（斯托克斯散射和反斯托克斯散射）进行测量。缠绕式光纤传感器模式中采用结果表明，该方法对采用传统方法难以实现的铁轨温度进行监测是可行的，且具有结构简单、成本低廉以及与结构兼容性好的优点。     

喇曼散射的数值仿真及其应用探索

为了研究喇曼散射的全过程及其规律,首先,采用数值仿真的方法,基于对喇曼散射耦合微分方程的量纲重新匹配,演示喇曼散射光谱产生及其演化的过程,给出自发喇曼散射向受激喇曼散射过渡的结果。结果表明:阈值的意义突出,阈值前后的喇曼散射光谱截然不同;抽运光强大于阈值以后,喇曼散射光谱呈现出三个典型规律,即抽运光强和散射光强峰值出现的光纤长度呈反向关系;抽运光强越大,散射光强峰值和抽运光强的比值越大;散射光谱在同级内和不同级间都存在能量红移。然后,在已有研究的基础上,总结喇曼散射的各种实际应用,特别是应用于光纤喇曼放大器的研制。对于喇曼散射的理论和应用研究以及相应的实验工作有一定的参考价值。     

利用高波数分辨率的显微喇曼光谱法测定AlGaN/GaN HEMT的沟道温度

本文利用高波数分辨率的显微喇曼方法测量了AlGaN/GaN 高电子迁移率晶体管(HEMT)的沟道温度。利用显微喇曼系统JYT-64000测量了GaN材料E2模的喇曼声子频率的温度特性。通过洛仑兹拟合方法,喇曼声子频率的实际测量不确定度为?0.035cm-1, 对应于GaN材料温度精度为?3.2℃,为国际所见报道的最高水平。测得的AlGaN/GaN HEMT样品的沟道-管壳热阻为22.8℃/W,与三维热传导模型的仿真结果吻合良好。给出了由显微喇曼方法、脉冲电学法及红外热像法测量出的沟道温度差别的定量分析。     

自动测试及其系统

0320715分布式光纤测温系统温度数据的最佳解调方法[刊]/苏国彬//北京航空航天大学学报.—2003,29(4).—374～376(L)分布式光纤测温系统中喇曼散射光是极其微弱的,由滤光片检测出的斯托克斯光和反斯托克斯光分别经过光电变换以及放大后均淹没在噪声之中。研究     

相干反斯托克斯喇曼散射光谱在推进剂火焰温度和浓度测…

本文介绍了相干反斯托克斯喇曼散射光谱测量推进剂火焰温度的浓度的原理，给出了实验原理图，表明了ＣＡＳＲＳ技术在推进剂火焰温度和浓度测量中具有明显的优越性和实际意义。     

相干反斯托克斯喇曼散射光谱在推进剂火焰温度和浓度测量中的应用

相干反斯托克斯喇曼散射光谱在推进剂火焰温度和浓度测量中的应用冯振芳，高雅允，金伟其（北京理工大学工程光学系北京１０００８１）本文介绍了利用相干反斯托克喇曼散射（ＣＡＲＳ）光谱测量推进剂火焰温度和浓度的原理，并给出了实验原理图，表明了ＣＡＲＳ技术在推进...     

高温单模喇曼自校准监测系统设计

为了保证油气井高温分布式温度测量的准确度,设计了高温单模喇曼自校准监测系统,分别介绍了系统中分布式喇曼测温系统、光纤光栅温度校准系统的工作原理,并对系统的测温范围和测温精度进行了800℃的高温监测实验。实验结果表明:在测温距离为0~1 km,温度范围为0~800℃条件下,该系统的温度分辨率为0.1℃,测温精度为±2℃,基本满足高温分布式温度监测要求。     

［（Cdse）_m（ZnSe）_n］_p－Znse多量子阱中的多声子散射

对用原子层外延方法，在［００１］晶向ＧａＡｓ衬底上生长的［（Ｃｄｓｅ）ｍ（Ｚｎｓｅ）ｎ］ｐ－ＺｎＳｅ应变量子阱结构，在１０～３００Ｋ温度范围内测量了喇曼散射光谱，观察到两种类ＺｎＳｅＬＯ声子限制模．利用改变样品温度和入射光能量实现了共振喇曼散射，观察到高达７阶的类ＺｎＳｅＬＯ声子模．并讨论了多声子喇曼散射和热萤光过程的区别．     

基于喇曼散射分布式光纤温度传感器研究

介绍了基于喇曼散射的分布式光纤温度传感器的工作原理及其测温方法。从提高温度分辨率、空间分辨率、测量距离、测温精度和稳定性几个方面简述了基于喇曼散射的分布式光纤温度传感器的进展,并探讨了其现在存有的不足之处和未来的发展趋势。     

高精度准分布式光纤光栅传感系统的研究

利用一个经过温度补偿封装的长周期光纤光栅解调系统中所有测量点的传感光栅的波长漂移,实现了实时、高效解调的准分布式测量.理论研究表明该系统适用于对温度、应变等参量的多布点准分布式测量.并以温度为例从实验上研究了高精度的准分布式光纤光栅传感系统.通过改善每个测量点的测量精度来提高整体系统的测量精度.利用金属槽对传感光纤布喇格光栅进行增温敏封装,使其温度灵敏系数比普通裸光栅提高了3.6倍,并利用经过温度增敏封装的光栅作为传感元件,在110℃(-50 ℃-60 ℃)的动态范围内实现了精度为0.04- ℃的多布点准分布式温度测量,理论分析与实验结果一致.     

乙醇溶液中后向受激喇曼散射的瞬态效应——亚皮秒喇曼光脉冲的产生

本文报道了在乙醇溶液中实现后向受激喇曼散射光脉冲产生的实验装置和结果,得到了脉宽为280fs、压缩比达100倍的喇曼光脉冲,提出了喇曼超压窄区的概念。     

光纤拉曼散射效应及其应用研究

测量了G652光纤和DCF光纤的背向散射光谱，在斯托克斯区观察到一级和二级拉曼背向散射光谱，在反斯托克区观察到一级拉曼背向散射光谱，首次在斯托克斯区和反斯托克区观察到ZX背向散光谱。光纤背向散射效率直接应用于光纤拉曼放大器和分布式光纤拉曼温度传感器系统。讨论了分布式光纤拉曼温度传感器系统工作原理、结构，给出了实验结果。     

探测边界层大气温度的转动喇曼激光雷达

为了研制一种测量边界层大气温度的激光雷达,采用氮气和氧气的转动喇曼谱的强度比反演大气温度垂直分布的方法,对转动喇曼激光雷达系统进行了理论分析与实验研究,取得了边界层内的大气温度数据。结果表明,该激光雷达测量的大气温度在0km~2.5km处与大气模式表现出了较好的一致性,激光能量为100mJ,测量时间约为17min,垂直分辨率为7.5m;2.5km处信号随机起伏引起的统计误差达到1K,可以对边界层内2.5km以下的大气温度进行高精度测量;如果要使测量的高度进一步增加,可以增大激光脉冲的能量或选用口径大的望远镜。这对探测边界层大气温度的转动喇曼激光雷达系统的研制提供了有益的指导。     

受激喇曼散射形成的过程和条件

本文按量子理论阐述了受激喇曼散射形成的过 程。认为当一束单色光照射到散射介质上时,产生受激喇曼散射的几率和自发喇曼散射的几率都存在,且两几率之比恰好等于散射光子的简并度。在介质中能否形成高亮度相干的受激喇曼散射决定于     

微结构残余应力喇曼测量理论与应用北大核心

近些年微喇曼光谱技术在微结构残余应力测量领域受到了广泛关注。简要介绍喇曼光谱应力测量方法的基本原理,重点介绍微喇曼光谱技术力学测量理论及其在微结构残余应力测量应用方面的研究进展。微喇曼光谱技术目前主要应用于立方晶系和六方晶系材料的残余应力测量;已建立的单轴应力、静水应力和双轴应力状态下的喇曼频移-应力定量关系式,是使用该技术进行残余应力测量的理论基础。在今后一段时间内,喇曼残余应力测量技术的发展将集中在复杂应力状态的张量分辨残余应力测量理论、其他类型晶体材料的喇曼应力测量理论以及深度分辨的三维喇曼残余应力测量技术三个方面。