光纤传感技术在安防领域的应用

在简要介绍光纤传感技术及其应用的基础上,重点阐述了光纤传感技术在安防领域的应用,并对基于光纤传感技术的光纤围栏报警系统的实用化进程提出建议及展望.     

周期极化钽酸锂倍频窄谱线全光纤连续激光放大器特性

通过准相位匹配技术,采用1μm波段高功率窄谱线连续光纤激光放大器抽运高二次谐波转换效率周期性极化晶体,是实现高光束质量、小型化、高功率连续绿光激光器的一个非常有前途的方向。实验自主研发了高效率主振荡功率放大(MOPA)全光纤保偏放大模块,获得中心波长为1064.25nm,线宽为0.035nm的30 W连续线偏振激光,并以此作为基频光抽运国产周期极化钽酸锂(PPSLT)晶体进行了外腔单通倍频实验。保持PPSLT晶体的控制温度为145.6℃,在抽运光功率为21.5W时得到了2.1W的绿光输出。实验分析了温度、基频光功率密度和Boyd-Kleinman聚焦因子对倍频光转换效率的影响。实验过程中没有出现饱和现象,进一步提高抽运功率有望获得更高功率的绿光。     

铝/钢异种金属无钎剂激光填粉熔钎焊接

采用宽带激光光斑和填粉焊接技术,在不使用钎剂的情况下进行6061铝合金/镀锌钢板的熔钎焊接实验。分析测试了接头成形、焊缝组织和接头强度,并探讨了影响接头强度的因素。结果表明,采用此方法可实现6061铝合金/镀锌钢板的熔钎焊连接。选用优化的焊接工艺参数获得了成形饱满,无裂纹、气孔等缺陷的焊缝。焊缝熔宽和金属间化合物层厚度随焊接热输入量的增加而增大。熔钎焊缝中金属间化合物由Al-Fe和Al-Fe-Si系统化合物组成。拉伸试样均断裂在钎料/镀锌钢界面,接头最大机械抗力为152.5 N/mm,断口呈脆性断裂特征,钎料/镀锌钢界面为接头的薄弱环节。拉伸试样铝一侧断裂面由Al5Fe2Zn0.4和α-Al组成。焊缝熔宽、金属间化合物层厚度共同决定了接头的机械抗力水平。     

利用脉冲复制环提高纳秒脉冲单次测量的动态范围

提出了一种提高纳秒光脉冲单次测量动态范围的方法,其中光纤脉冲复制环用来产生时域上幅度呈指数递减的脉冲复制串,有效环增益为0.955。经软件补偿脉冲复制串使其具有相同的幅度,然后累加平均前18个脉冲,能够将注入的单发纳秒光脉冲动态范围提高2.74倍,这样就可以实现利用光电探测管和示波器对100:1高对比度的惯性约束核聚变(ICF)脉冲测量。     

液晶光子晶体光纤电场传感的模式特性

光子晶体光纤(PCF)的导光特性可通过改变空气孔的结构参数(孔径、间距和排列方式)、材料填充等方法进行调节。由于自身具有电可调性,液晶作为PCF的填充材料具有很大的研究价值,可以用于制作电可调PCF。利用有限元法分析了液晶(E7)填充的光子晶体光纤的基模有效折射率、有效模场面积等参量随占空比、外电场的变化关系,得到了不同占空比下基模的截止电压和一定电压下基模的截止波长。结果表明光子晶体光纤的电压可调范围随占空比增大而增大;占空比一定时,电压越大,波长可调范围越小。这种液晶填充的光子晶体光纤可以应用于电场传感等领域。     

基于波分复用的光纤多防区周界传感系统

提出了一种新的光纤多防区周界传感系统,采用波分复用技术实现了监控防区和通道的扩展。该系统对传统采用单根传感光纤和反射镜的结构作了改进,并扩展了传感光纤的数量,将多根传感光纤分别置于监控领域内的不同防区,每个防区分别用不同中心波长的光纤布拉格光栅作为反射装置,使每根传感光纤工作在不同的波长。利用波分复用器件与技术,多根传感光纤共用一套干涉系统,实现了多个干涉子系统同时、独立的监测。实验结果表明,该系统可以实现多个分散防区同时、独立的入侵检测和定位,信号响应时间小于1ms,不同防区间信号的串扰小于-20dB。     

基于DSP和CPLD的光纤陀螺信号采集系统设计

随着光纤陀螺在空空导弹中的广泛应用,为了对其特性进行深入研究,设计了一种光纤陀螺信号采集系统,硬件结构采用了DSP＋CPLD的方式,控制AD芯片完成多路光纤陀螺数据的采集。为了降低干扰对采集精度的影响,在硬件以及软件方面进行了抗干扰设计。通过对该系统的测试验证,性能指标满足使用要求。本系统设计新颖、实用,操作简单快捷。     

采用光干涉技术的保偏光纤拍长测量方法

简要介绍了采用光干涉技术的保偏光纤拍长测量方法,并给出了测量实例.与外调制测量法相比,该方法具有更高的测量重复性,测量原理也更为直观清晰.     

高速超长距离光纤通信系统中的新型技术

给出了超长距离高速光纤通信系统的定义;介绍了高速超长距离光纤通信系统的特征;综述了高速光纤通信系统在光放大器、色散补偿、前向纠错等方面的最新技术.最后,论述了制订或修订相关国际标准的必要性.     

采用冗余设计的光纤陀螺组合支架的优化及分析

针对国内光纤陀螺的研究现状,为了快速适应惯性导航系统对高精度、高可靠性光纤陀螺的需求,采用了冗余配置的设计方案,设计了一种新型光纤陀螺组合支架。通过Ansys有限元分析软件对支架进行了动力学分析,并通过模态分析和频率响应分析对支架进行了优化。优化后的支架,质量减轻了43%,避免了在0~2 000 Hz的工作频带内出现谐振,对加速度的响应幅值明显降低,对形变的响应均小于10-7,有效提高了支架的动态特性,为提高惯性导航系统的精度和可靠性打下了良好的基础。