光纤光栅反射率分布对外腔半导体激光器的影响

在三腔镜近似的条件下,利用等效腔模型,完成了光纤光栅外腔半导体激光器(FBGECL)的理论建模。利用光纤布拉格光栅相关理论,对FBG-ECL模型进行了修正,着重考虑了光纤布拉格光栅的反射率分布、中心波长偏移以及边模抑制比对FBG-ECL性能的影响。对FBG-ECL的等效反射率、阈值增益和线宽特性进行了数值分析。结果表明,在考虑光纤布拉格光栅中心波长与设计波长偏移量、光栅反射率分布以及边模抑制比后,等效腔理论模型更加符合实际情况,可以更为准确地分析实际情况中FBG-ECL的相关特性,对设计应用于FBG-ECL的光纤光栅有一定的指导意义。     

复杂电磁环境下的超声探伤研究

针对复杂电磁环境下传统超声波探头易受电磁波干扰的缺陷,构建基于布拉格光栅传感器的2种超声传感系统。介绍布拉格光栅的原理,利用宽带光源和可调激光系统进行超声探测,构建2种布拉格光栅传感系统,采用布拉格光栅超声传感系统进行伤情探伤,并进行实验验证对比。结果表明:具备可调激光光源布拉格光栅传感器的超声探测系统对超声波具有相当高的灵敏度,在复杂电磁环境下对结构复合材料的超声探伤中可以作为传统的压电传感器的替代品。     

Silver versus white sheet as a back reflector for microcrystalline silicon solar cells deposited on LPCVD‐ZnO electrodes of various textures

We compare the performance of two back reflector designs on the optoelectrical properties of microcrystalline silicon solar cells. The first one consists of a 5‐µm‐thick low‐pressure chemical vapor deposition (LPCVD)‐ZnO electrode combined with a white sheet; the second one incorporates an Ag reflector deposited on a thin LPCVD‐ZnO layer (with thickness below 200 nm). For this latter design, the optical loss in the nano‐rough Ag reflector can be strongly reduced by smoothing the surface of the thin underlying ZnO layer, by means of an Ar‐plasma treatment. Because of its superior lateral conductivity, the thin‐ZnO/Ag back reflector design provides a higher fill factor than the dielectric back reflector design. When decreasing the roughness of the front electrode with respect to our standard front LPCVD‐ZnO layer, the electrical cell performance is improved; in addition, the implementation of the thin‐ZnO/Ag back reflector leads to a significant relative gain in light trapping. Applying this newly optimized combination of front and back electrodes, the conversion efficiency is improved from 8.9% up to 9.4%, for cells with an active‐layer thickness of only 1.1 µm. We thereby highlight the necessity to optimize simultaneously the front and back electrodes. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

多孔硅基微型 Bragg 光学传感器的理论和应用研究

对多孔硅基微型光学传感器的可制备性进行了理论分析,说明只要选择合适的腐蚀条件,采用交替改变电流密度的方法就可以得到折射率随深度交替变化的多层多孔硅结构,即 Bragg 反射镜,同时可实现了反射谱峰位可调。提出了Bragg 反射镜的理论模型,对其布拉格中心波长,半峰全宽以及光强反射率进行了理论计算,得出了高低折射率之比、层数与光强反射率之间的关系,并对实际情况进行了说明。最后,简单介绍了 Bragg 反射镜在气体/液体传感器及光学微腔中的应用,有一定的应用价值。     

天线反射面的冲击变形仿真

树脂基碳纤维复合材料（CFRP）产品具有轻质、高强度、高刚度等特点.文中从刚度设计的角度出发,对碳纤维复合材料天线反射面进行铺层设计,利用有限元分析软件ANSYS对其冲击变形仿真,结果表明所有铺层方式均满足设计要求,但实际铺层时应考虑采取变形最小的准各向同性铺层[90/45/9/-45/-A]s.     

基于电调超表面及柱面反射面的相控阵天线设计

提出了一种基于电调可重构超表面的低成本相控阵天线。该天线结构由天线底部的抛物线反射面馈电网络、上层的波导缝隙阵列及在波导中加载的电调超表面3部分组成,通过抛物线反射面将馈源在天线下层平板波导中产生的柱面波转换为平面波并用来激励天线上层的波导缝隙阵列。为了实现低成本的波束扫描,在每条独立的波导缝隙天线前端加载了具有360°相位调制能力的电调超表面。通过改变变容二极管上的偏置电压的大小可改变超表面的透射相位,实现连续的波束扫描能力。该天线可实现±30°的连续波束扫描,最大副瓣电平值为-13 dB,增益变化为-2 dB。该天线的低成本、高效率的波束扫描特性使其非常适合应用在一些低成本的雷达及通信系统中。     

基于反射谱带宽展宽的FBG温度补偿压强传感

利用平面圆形膜片应变调谐的特点,采用膜盒式结构,将光纤Bragg光栅(FBG)沿径向贴于平面圆形膜片,利用反射波的带宽对压强敏感而对温度不敏感的特性解调压强,成功实现了温度补偿的压强传感测量.基于光谱分析仪(OSA)的0.05 nm分辨率,实验可得到测量系统的带宽随压强变化的灵敏度为0.28 nm/MPa,压强分辨率为±0.18 MPa,压强动态测量范围可达0.0～7.2 MPa.实验结果与理论分析相符.     

光纤Bragg光栅高温传感技术研究

从温度传感理论模型的角度研究了光纤Bragg光栅(FBG)的温度传感特性,推导了封装后的FBG温度传感器的温度响应灵敏度系数的解析式,分析了FBG的高温响应特性,提出了在高温环境中降低FBG的非线性响应效应的方法.实验结果表明,提高基体材料的热膨胀系数能有效降低FBG传感器在高温环境中的非线性的影响.     

布拉格光纤光传输特性研究

研究了布拉格光纤结构对光传输特性的影响。对等周期结构的径向分布、高低折射率径向包层分布和准周期径向分布等布拉格光纤结构建立了光子晶体光纤仿真软件,对光场振幅三维分布、轴向传输流分布以及径向包层数对传输特性的影响进行了计算机仿真研究,研究结果对布拉格光子晶体光纤的实际加工具有重要的参考意义。     

相似模拟实验中光纤光栅传感检测研究

为探索相似模拟实验新的检测方法,研究了光纤光栅传感技术在相似模拟实验中的应用.采用在模型中埋设光纤光栅传感器的方法,检测采动过程中上覆岩层的应力变化.实验选用1.2m×0.12m平面应力模型,光纤光栅传感器选用无封装裸露光栅,分布有五个光栅点.为作对比分析,两光栅附近埋设压力传感器.结果可知,岩层应力变化可使光栅发生波长漂移,其变化趋势与压力传感器测试结果相一致,可以反映应力的变化规律.光纤光栅传感技术可以被应用于相似模拟实验中的应力检测,这对于提高相似模拟实验的检测手段具有重要的意义.