基于最小二乘法的电力电缆FBG传感测温系统

为了提高电力电缆测温系统的测量精度和速度,提出了以光纤梳状滤波器代替参考光栅提供拟合数据参考点,采用最小二乘法拟合光纤Bragg光栅波长和F-P可调谐滤波器调谐电压的线性关系,通过F-P可调谐滤波器解调FBG传感器中心波长变化的方法,完成对电力电缆温度的测量.研究表明,光纤梳状滤波器能够代替多个恒温参考光栅实现波长标定,对反射波长的测量误差＜5pm,温度均方误差≤0.7 ℃.     

一种新型可调谐光阈值器件

提出一种基于超连续谱(SC)的新型可调谐非线性光阈值器件,通过调谐光带通滤波器(OTF)改变阈值器件特性。实验中,高非线性光纤(HNLF)输入光功率为21.0dBm时,测得滤波器中心波长一定时的最佳20dB带宽为12~18nm,滤波器带宽固定时的最佳中心波长为1 576nm。     

利用波长检测的光纤温度传感器

基于应力型保偏光纤传输差对温度的敏感性及保偏光纤模式干涉理论,提出了利用波长的温度检测方法并推导出传感方程.传感方程表现出的温度与干涉频谱中对应的空间频率间呈线性关系,简化了温度解算的程序.实验中,对Fabry-Perot(F-P)可调谐滤波器的工作电压与相对应的允许通过波长的关系进行了研究,并使用F-P可调谐滤波器取代光谱仪来获取光谱,简化了实验设备.由于被测信息仅与波长信息有关,而与光在传播过程中所引起的光源光功率的浮动无关,所以,使用这种检测方法消除了光源的浮动以及光在传榆过程中的损耗等对系统的稳定性和精度的不利影响,提高了传感器的环境适应能力.     

互注入锁定产生波长可调谐光脉冲的实验研究

本文提出了一种利用两个F -P半导体激光器双向注入锁定产生波长可调谐光脉冲的实验系统。该实验系统只需调节可调谐滤波器就可以方便地选择不同波长的单纵模光脉冲,在2 5nm的波长调谐范围内边模抑制比(SMSR)为2 6dB ,其中18nm的波长范围内高于3 1dB。     

全新布里渊散射可切换微波光子滤波器

提出了一个新的基于布里渊散射效应的微波光子滤波器。该滤波器可通过调谐系统中光滤波器的中心波长,实现高解析度带通滤波器与陷波滤波器之间的灵活切换,并且通过调谐产生受激布里渊散射的泵浦光的波长可实现滤波器通带或阻带的中心频率在很大频率范围内连续调谐。该滤波器为全光结构,因此具有非常大的调谐范围（调谐上限仅受限于试验中使用的矢量网络分析仪的显示频率上限）。系统中采用相位调制器,因此没有偏置电压漂移问题。实验结果展示了一个带通与陷波滤可灵活切换的高解析度微波光子滤波器,并且通带和阻带的中心频率在9～26.5 GHz范围内连续可调谐,其中带通滤波器的通带具有极窄3 dB带宽,约28 MHz（由光纤本身布里渊增益区线宽所决定）。     

一般相位匹配条件下声光可调谐滤波器系统的理论分析

研究非共线性声光可调谐滤波器(AOTF)在一般相位匹配条件下的声光相互作用关系。对于通常设计制造的声光可调谐滤波器,它的o光和e光具有不同的波长,应用中无法同时使用此两束衍射光,为了使可用光强增大,应当使两束衍射光的波长相等。研究了使一般声光可调谐滤波器晶体两束衍射光波长相等的方法。对于未按照等值点理论制造的声光可调谐滤波器晶体,可以使入射光与晶体表面的法线成一个小的角度,根据一般相位匹配原理可以使两束光的出射波长相等。在实验中证明此方法的正确性,此角度称为等值偏置角。对于不同数值的衍射波长,有不同的等值偏置角,最后给出了等值偏置角随衍射波长的变化规律。     

基于并行处理和AC-DC修正的可调光滤波器解调技术研究

为了提高基于压电陶瓷(PZT)驱动的可调谐法布里-珀罗(F-P)型滤波器解调的光纤布拉格光栅(FBG)传感系统的实时数据采集速度和测量精度,提出并行处理技术和交流转直流(ACDC)修正方法。通过并行处理技术,可调谐F-P滤波器连续采样,PZT磁滞性得到抑制,提高了系统实时数据采集速率和测量精度。针对AC驱动电压与F-P滤波器腔长之间的非线性关系,提出AC-DC修正方法,将AC电压下的FBG波长中心位置拟合为DC电压下的中心位置,减小了FBG中心波长的测量误差。实验表明,系统实时数据采集速率最大可提高1倍,应变测量的随机误差降低95%,动态应变传感的灵敏度优于1με,实测应变量与理论计算结果之间的误差小于4%。     

基于长周期光纤光栅的可调谐光滤波器设计

分析了长周期光纤光栅(LPFGs)透射谱受外界环境折射率变化影响的特性及其原理,进而提出了一种新型的可调谐光滤波器的设计思路．并运用分段光栅的矩阵分析法对其进行了具体的计算。此种光滤波器具有滤波精度高、可实现滤波波长和深度单独、连续调谐及全光纤性等优点,滤波波长调谐范围可达15nm,衰耗深度调谐范围达9dB。     

基于高双折射光纤环镜的可调谐光滤波器

为了得到具有全光纤结构和中心波长可调谐的光滤波器,采用3阶高双折射光纤环镜,提出了一种电磁力的悬臂调谐单元构成的新型可调谐光滤波器,对环镜传输过程和悬臂调谐单元原理进行了理论分析,通过控制悬臂调谐单元的输入电流,实现了滤波器通带的调谐。结果表明,该滤波器具有调谐灵活、输出光谱精细等特点,可应用于不同波长光波的选频输出。     

基于高双折射光纤环镜的可调谐光滤波器

为了得到具有全光纤结构和中心波长可调谐的光滤波器,采用3阶高双折射光纤环镜,提出了一种电磁力的悬臂调谐单元构成的新型可调谐光滤波器,对环镜传输过程和悬臂调谐单元原理进行了理论分析,通过控制悬臂调谐单元的输入电流,实现了滤波器通带的调谐。结果表明,该滤波器具有调谐灵活、输出光谱精细等特点,可应用于不同波长光波的选频输出。     

Characteristics of high power LEDs at high and low temperature

The high power light emitting diodes(LEDs) based on InGaN and AlGaInP individually are tested on line at temperatures from -30 to 100℃.The data are fitted to measure the relationship between temperature and the properties of forward voltage,relative light intensity,wavelength,and spectral bandwidth of two different kinds of LEDs.Why these properties changed and how these changes reflected on applications are also analyzed and compared with each other.The results show that temperature has a great influence on the performance and application of power LEDs.For applications at low temperature,the forward voltage rising and the peak wavelength blue-shifting must be considered;and at high temperature,the relative light intensity decreasing and the peak wavelength red-shifting must be considered.     

SiC基的高性能紫外光电探测器

用宽禁带半导体n-4H-SiC和金属Au作肖特基接触，Ti, Ni, Ag合金作背底形成欧姆接触，研制出Au/n-4H-SiC肖特基紫外探测器. 测试分析了器件在高温高压下的光谱响应特性，响应范围在200～400nm之间，室温无偏压下，响应峰值在320nm，响应半宽为82nm. 在高反压下（100V以上）探测器的光谱响应曲线出现了锐上升和锐截止，在260～380nm之间有非常平稳的光谱响应；在高温533K无偏压下，紫外响应特性仍然保持良好.     

High-power 1320-nm wafer-bonded VCSELs with tunnel junctions

A new long-wavelength vertical-cavity surface-emitting laser structure is described that utilizes AlGaAs-GaAs mirrors bonded to AlInGaAs-InP quantum wells with an intracavity buried tunnel junction. This structure offers complete wavelength flexibility in the 1250-1650 nm fiber communication bands and reduces the high free-carrier losses and bonded junction voltage drops in previous devices. The intracavity contacts electrically bypass the bonded junctions to reduce threshold voltage. N-type current spreading layers and undoped AlGaAs mirrors minimize optical losses. This has enabled 134/spl deg/C maximum continuous-wave lasing temperature, 2-mW room-temperature continuous-wave single-mode power, and 1-mW single-mode power at 80/spl deg/C, in various devices in the 1310-1340 nm wavelength range.     

一种高精度激光器温控电路的设计

为了保持光收发模块发射光波长的稳定,采用半导体热电制冷器对模块中激光器温度进行控制的方法,设计了以热电制冷器为核心的具有高采样精度和快速响应速度的温度控制电路,并进行了理论分析和实验验证,取得了使用本电路的样品模块在应用温度范围内的发射波长变化数据。结果表明,优化后的热电制冷器温控电路具有良好的性能,能够快速准确地控制激光器温度,将发射光波长的变化精确锁定在20pm范围之内。设计完全满足实际应用要求。     

向列相液晶电热光效应的实验研究

通过研究在变化的温度下向列相液晶BL-009的电控双折射率特性,探讨了向列相液晶的电热光效应。实验上采用简单、精确的偏光干涉法,在入射光波长为630nm、测出从室温 20℃～100℃时,液晶的透射率随温度的变化曲线。从而得到液晶电控双折射率随温度的变化曲线。分析实验数据可知,液晶的电控双折射率随温度的升高,在外加电压值不同时具有不同的变化规律。此实验结果对液晶器件的设计、制作、使用都具有一定的参考价值。     

Minimum noise temperature of a practical SIS quantum mixer

Noise temperature of a SIS quantum mixer has been calculated as function of local oscillator voltage and signal source conductance on the basis of a measured I–V characteristic. Applying Tucker's quantum theory of mixing /1/, it is shown that the SIS mixer is quantum noise limited. Using cryogenic intermediate frequency amplifier, receiver noise temperature of 20 K seems to be possible at mm wavelength.     

石英波片相位延迟随温度的变化行为

介绍了波片的相位延迟量随温度的变化行为,并提出一种测量相位延迟量的方法。由于温度的变化会对波片的相位延迟量产生影响,从而影响波片的使用精确度,为减小此影响,提高波片在不同温度下的使用精确度,需要对波片的特性进行分析。理论和数值地分析了石英波片的温度特性,得到石英波片的折射率温度系数和热膨胀系数的关系及折射率温度系数与波长的关系,为正确设计和使用波片提供参数选择依据。一块厚约1.8 mm的波片,对应波长632.8 nm,温度每升高1℃,其延迟量约减少1°。针对石英波片在不同温度下使用时的不足之处,提出一种测量方法(即电光调制法)用来测量波片的相位延迟量,当信号电压控制在±700 V时,其延迟测量精度可控制在1%以内。     

铁电液晶光电特性的电路级分析

建立了铁电液晶的Spice等效电路模型,并基于此模型,分析了温度、光波长以及电压频率3个典型参量对铁电液晶光电响应特性的影响.仿真结果表明,以上3个参量的变化对铁电液晶光电响应有明显的控制作用,该结果与Matlab数值分析结果以及实验结果相符.     

基于MAX1968的半导体激光电源设计

作为激光器重要组成部分的激光器电源,其输出不仅要求大电流、低电压、高稳定度,而且工作脉冲频率较高(可达50 MHz)。针对此目标,设计了一种个将5 V、4 A转换为2.4 V、3.3 A恒流输出的激光器电源输出转换电路,为激光器提供稳定的电流,并通过TTL控制电路使输出频率可调。除此之外,笔者本文还讨论了一种半导体激光温度控制电路的设计方案,采用高集成、高性价比和高效率开关型驱动芯片MAX1968实现热电致冷驱动电路,能够实时监视和控制激光器温度,以稳定激光器的输出功率和波长。     

铁电液晶光电特性的电路级分析

建立了铁电液晶的Spice等效电路模型,并基于此模型,分析了温度、光波长以及电压频率3个典型参量对铁电液晶光电响应特性的影响.仿真结果表明,以上3个参量的变化对铁电液晶光电响应有明显的控制作用,该结果与Matlab数值分析结果以及实验结果相符.