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  • 简介:光纤光栅的横向效应进行了理论分析,并通过实验对其进行了测量。分析表明其产生的原因是光纤纤芯的直径变化及光纤有效折射率随纤芯直径的变化率。通过平面应变模型,分析了在平面应变状态下光纤光栅的应变测量方法。针对光纤光栅横向效应带来的测量误差,以及单个光栅无法测量二维平面应变的不足,提出了一种采用铝合金材料对两根FBG进行十字型封装的新型结构,从理论上消除了光纤光栅横向效应带来的测量误差。

  • 标签: 光纤光栅 横向效应 平面应变 十字型封装
  • 简介:温度漂移对水听器系统输出的影响是其实用化进程中的关键技术障碍。这主要表现在温度变化引起水听器探头背衬材料的胀缩和光纤折射率的变化。首先从弹性力学轴对称问题的准静态理论出发分析了背衬材料的应力特性,并用光弹理论及热应力理论分析了温度改变对光纤相位常数的影响,得出了温度影响干涉式光纤水听器光学相位输出的数学表达式。给出了温度变化对水听器光学相位输出影响的实验测量结果,得出了光学相位随温度变化的线性关系图,与理论计算结果吻合。

  • 标签: 光纤传感器 水听器 光弹效应 热应力 温度漂移
  • 简介:阐述了一种由2×2耦合器和3×3耦合器构成的光纤Mach—Zehnder干涉仪(MZI),推导了干涉仪三个输出端光功率的表达式。由于光纤本身的特性,光纤构成的MZI容易受到外界环境的影响,针对这一问题,采用了一种平衡检测相位补偿方法。该方法是通过两个PIN分别对3×3耦合器两路光信号进行接收,并对两路光信号进行差动放大。实验表明该方法可以很好地消除外界环境对MZI干涉效果的影响。

  • 标签: Math—Zehnder干涉仪 相位补偿 3×3耦合器 相位调制
  • 简介:作为一种新型的光纤实时传感系统,长周期光纤光栅(Long—periodFiberGrating,LPFG)传感器受到了越来越多的关注,采用长周期光纤光栅(Long—periodFiberGrating,LPFG)传感器监测树脂传递模型(ResinTransferMolding,RTM)工艺的流动前沿,研究了各种工艺条件对LPFG损耗波峰的影响,探讨了LPFG在RTM工艺中的应用情况。

  • 标签: 树脂模塑成形 长周期光纤光栅 折射率
  • 简介:折射率调制的光纤传感器可用于测量稠油热采过程中的蒸汽干度测量。当油田的油井中注入高温高压蒸汽时,从井口到井底连续地查明汽液比对节省能源和提高产出率意义重大。由于干蒸汽和水的折射率不同,汽液的比例可以从汽液两相流的折射率响应特性反映出来。研制的测量装置直接对汽液两相流的比例变化产生响应,能够应用于高温高压及狭窄工作空间的输汽环境中。在井深850m,井口蒸汽温度287℃,压力7.49MPa的油田注汽井中进行了测试。测试结果对注汽法采油的井况分析具有一定的参考作用。油田注汽井的测量数据表明,这种干度测量仪可以实现在线、连续的测量工作。

  • 标签: 光纤传感器 稠油热采 干度测量 高温 高压
  • 简介:设计了一种应用块状磁光材料与集磁环相结合的集磁式光纤电流传感器。介绍了该传感器的结构及工作原理,构建了光纤电流传感器实验系统并进行了测试。实验结果表明,该集磁式光纤电流传感器在30kV工作电压下可准确实现30kA脉冲或连续电流的测量,为电力系统中高压大电流测量提供了一种切实有效的方法。

  • 标签: 磁光材料 集磁环 光纤电流传感器 脉冲电流
  • 简介:给出了光纤传输激光脉冲波形特性测试的实验光路图,对比测量了经过空气传输和光纤传输两种方式的脉冲波形。实验测试了光束耦合到不同长度的单模和多模光纤与经空气传输后的时间脉冲波形,得到了激光脉冲波形的精细结构。实验结果表明,所选的多模和单模光纤经数百米传输后的脉冲展宽在容许误差范围之内,说明所选用的光纤可以作为纳秒激光时间脉冲波形测试的理想传输介质。

  • 标签: 时间脉冲波形 光纤 脉冲展宽 传输特性
  • 简介:研究了光电集成器件的耦合与封装的关键技术,首先分析光纤与PLC波导的z向偏移及角度偏移与耦合效率的关系,发布其3dB容差分别为70μm及5°以内,并分析存在8°反射角及填充折射率匹配胶时耦合情况并仿真验证。该器件采用表面贴光子技术、无源对准、非气密封装实现光与电、有无源的多功能结合。测试了器件的激光器与探测器性能,测试结果表明,该光电集成器件边模抑制比、灵敏度等参量优良。

  • 标签: 集成光学 光电集成器件 光纤与波导耦合 菲涅尔反射 光纤到户
  • 简介:基于角锥互注入锁相相干合成方案,利用光纤Bragg光栅(R=85%@1064nm)作为两路光纤激光器的共用腔镜,实现了两路光纤激光器相关联,进一步提高了激光的互注入能量。采用外腔结构,较容易实现了两路光纤激光器的能量互注入锁相。在实验上观察到了远场清晰稳定的干涉条纹(可见度超过0.8),获得了功率合成效率约为80%的线偏振相干激光输出。

  • 标签: 光纤光学 光纤激光器 相干合成 互注入锁相 角锥
  • 简介:论述了FBG水听器探头基元--光纤Bragg光栅(FBG)的传感特性,分析了FBG的耦合系数、反射率、反射带宽和栅长对FBG水听器传感特性的影响.通过改进FBG水听器探头封装结构,增加了其压力敏感系数.并将实验结果与标准水听器(压电型)比较,标定出FBG的声压灵敏度,在1~25KHz的声波检测范围,其响应平坦度好、信号输出稳定,改进措施是有效的.

  • 标签: FBG水听器 波长偏移 水声增敏 频率响应
  • 简介:利用非线性偏振旋转锁模掺铒光纤激光器和1100m长的掺锗硅基高非线性光纤制作了超连续光源,获得了从1150~1750nm的超宽带输出光谱,其中1150~1350nm波段光谱起伏小于3dB,1600~1700nm波段平坦度优于1dB,并有很好的向长波延展空间。光谱展宽的机理为孤子分裂与受激拉曼散射,而四波混频使光谱进一步展宽。

  • 标签: 超连续光谱 高非线性光纤 掺铒光纤锁模激光器 孤子分裂 非线性偏振旋转
  • 简介:在多路图像传输领域,系统对于图像的传输速率有很高的要求。针对目前的反射内存卡传输速率只有2.125Gb/s的现状,不能完成多路高清图像传输的要求。依据Virtex-7FPGA高速串行模块GTX接收器的线速度高达12.5Gb/s的原理,设计了一种高速光纤反射内存卡,同时该板卡与主机通讯采用PCIE接口,能够实现高清图像到主机的高速传输。结合PLXMon软件对板卡的通信情况进行测试,测试结果表明外界可以向板卡存储写入数据,同时板卡可与主机进行通信。该板卡的设计可以应用于大规模高清图像传输领域。

  • 标签: 反射内存卡 PCIE接口 光纤 控制器
  • 简介:针对激光超声中固体表面波的传播特性。研究了一套斐索光纤干涉仪系统并实现了对YAG激发的铝材料表面波的检测。该光纤干涉仪基于共光路干涉原理,消除了其他表面波检测手段的诸多弊端,具有环境要求低、结构简单、易于调节、频响高且为非接触式测量等优点,实验表明该干涉仪适合于激光超声检测。

  • 标签: 声表面波 光纤干涉仪 激光超声
  • 简介:提出了使用DSP对F-P腔滤波后的FBG反射谱进行信号处理的解调方案,DSP处理器不断地对测量支路和参考支路的信号进行采集、比较,从而解算出待测量的变化值。从光学原理上探讨了F-P腔用波长表示的干涉滤波函数,对光电探测器测得的信号进行反卷积模拟运算,得到了当光电探测器接收的光强度分布不是中心对称时,分别提高了0.0399nm和0.057nm的FBG反射谱,提高了光纤光栅传感器的解调精度。

  • 标签: 布拉格光纤光栅 F-P腔滤波器 解调 反卷积
  • 简介:光纤陀螺作为光电跟踪伺服系统速度稳定回路的反馈测量元件,它的输出噪声直接影响伺服系统低速跟踪情况下的控制精度。抑制陀螺的输出噪声是改善伺服系统低速特性的有效手段之一。采用了一种简化的卡尔曼α-β滤波算法,使伺服系统的低速精度指标由原来采用移动平均滤波的0.0052°/s提高到0.0026°/s。实验证明,该算法可以有效地改善伺服系统的跟踪特性。

  • 标签: 光纤陀螺 卡尔曼滤波 Α-Β滤波 伺服系统
  • 简介:在相位载波(PhaseGeneratedCarrier,PGC)解调的基础上,分析了新型自动增益控制(AutoGainControl,AGC)电路与PGC解调相结合的信号处理方式,并进行了MATLAB仿真.理论推导和MATLAB仿真的结果说明新型AGC电路在光纤水听器中能起到稳定输出信号幅度的作用.

  • 标签: 光纤水听器 PGC解调 AGC电路
  • 简介:使用Maxell方程的严格解,研究了亚微米直径光纤的单模条件、传播常数、基模分布、传播效率、非线性系数等光学特性,发现亚微米纤芯直径光纤的单模条件与标准光纤相同,非线性系数在直径为700nm左右时最大;当光纤的直径小于1μm时,传播效率骤减。这些结果有助于新型微光通信和光纤传感器件的设计。

  • 标签: 亚微米直径 光学特性 光纤
  • 简介:根据光外差检测原理,分析得到干涉测量适用于信号光强小于参考光强的探测,直接测量适用于信号光强大于参考光强的探测的结论。利用自制的全光纤马赫-曾德尔干涉仪系统,对位移信号进行了测量。实验结果表明:当位移信号较小时,干涉测量的灵敏度分别为62.068μW/mm和9.90mV/mm,而非干涉测量的灵敏度分别为4.30μW/mm和0.35mV/mm;当位移信号较大时,干涉测量的灵敏度分别为2.643mV/mm和0.055mV/mm,非干涉测量的灵敏度分别为12.326mV/mm和4.194mV/mm,测量结果与分析得到的结论一致。对于光纤干涉仪强度调制检测的应用具有参考价值。

  • 标签: 光纤马赫-曾德尔干涉仪 干涉探测 强度调制 测量灵敏度
  • 简介:利用Hermite—Gauss函数、模式干涉理论以及电场矢量线性叠加方法,分析了高阶模经光纤Mach—Zehnder干涉仪后的输出光场的空间干涉现象,得出了两个高阶模之间干涉光场的公式,计算出了双模光纤中各模式之间空间干涉的光场。数值仿真结果表明二阶模之间的干涉光场是两个相同的圆形光斑,而基模和二阶模之间的干涉光场是两个不等大的圆形光斑。

  • 标签: Mach—Zehnder干涉仪 高阶模 基模 空间干涉
  • 简介:介绍了动态增益控制的必要性,对动态拉曼传输方程进行了简化,并将其以矩阵形式表示,从而减少了方程的数量,提高了计算速度。由拉曼传输耦合方程推出一种适用于分布式拉曼放大器实时控制的自动控制算法。考虑工程需要,该算法忽略了噪声功率、泵浦间的受激拉曼效应,以及信号和泵浦间受激拉曼效应对泵浦功率的损耗。结果表明该算法能够达到快速抑制输入信号功率突变引起的输出功率/增益波动的目的。

  • 标签: 光放大器 分布式拉曼光纤放大器 瞬态效应 动态增益控制