光纤面板传输机理研究(Ⅰ)

光纤面板中元光纤是传递光信息的信道,元光纤特性对信息量传输有很大影响.本文建立了扩散型元光纤的物理模型——“三层结构光纤”,引入“过渡层模”的概念,推导出导模与过渡层模传输的本征方程,定义了元光纤传输效率与串光的表达式,并就几个低次模式计算了各种扩散情形、结构设计参数下的传输效率.结果表明:扩散过渡层的存在是影响光纤有效传输、造成串光的重要因素.     

光纤非线性传输的电磁理论及其数值模拟

本文从Maxwell方程导出了光纤非线性传输方程的一般完整表示,给出了考虑损耗与高阶色散下的孤子能量与动量方程,从其出发得到了小损耗一般解析解,对各种因素对光纤孤子传输的影响进行了数值研究,得到了一些新的重要结果。     

变系数非线性SchrÖdinger方程孤子的演化

用变分法求解了变系数非线性SchrÖdinger方程,得到了光孤子参数的演化方程.利用得到的演化方程研究了绝热放大孤子传输系统和色散缓变光纤中孤子的传输,尤其,获得了色散指数缓变光纤中光孤子的近似解析解.     

二氧化锗空芯光纤的研究

提出并建立了制造纯GeO₂空芯光纤的方法,研制的纯GeO₂空芯光纤的输出功率达到18W,损耗为1.23dB/m,论述了该光纤的传输激光能量的原理,探讨了光纤的传输损耗和应用领域.     

光纤陀螺随机误差的滤波方案的探讨

范跃祖，宁文如，刘剑．光纤陀螺随机误差的滤波方案的探讨．数理统计与管理，１９９７，１６（４），２９～３２．光纤陀螺是新一代的光学陀螺仪，它的性能决定着惯性参照系统的精度。光纤陀螺的误差分为两大类。一类是有规律的，另一类是随机的。本文提出了两种新的用于光纤陀螺随机误差补偿的Ｋａｌｍａｎ滤波方案，考虑了两种随机模型：（Ⅰ）角速度变化为等随机的；（Ⅱ）角速度变化为等随机加速的。仿真结果表明，第二种方案对噪声起到了很好的抑制作用和滤波效果     

海洋辐射传递的Fourier光学方法

本文在海洋辐射传递研究中建立了变换辐射传递模型,引入了信息传输的概念、理论和研究方法,运用光学信息处理、线性系统理论,较简洁地解决了与水中图象传输密切相关的海水光学传递函数、与海洋激光雷达密切相关的水中窄光束传输、与海洋光学遥感密切相关的海洋辐射传递逆问题、海洋深层特征辐射场分布等海洋光学目前所关注的问题。同时,在海洋光学实验测量方面,引入了光学信息处理方法,简便地完成了传统海洋光学所难以测定的海水小角度(0.05°—1°)散射、长距离海水光学传递函数的测量。     

用于电流传感器的高线性双折射高扭转光纤

本文用耦合模理论分析了扭转的线性双折射光纤。高线性双折射光纤在熔融态下扭转后形成高椭圆双折射光纤。具有合适扭转率的这种光纤是检测Faraday效应的功能型光纤,可在很大程度上消除线性双折射对检测的影响。用上述光纤对电流进行的测量证明了这一观点。     

卡尔曼滤波在光纤监测中的应用

薛毅，杨中华．卡尔曼滤波在光纤监测中的应用．本文提出用卡尔曼滤波方法对光纤的接口位置进行确定。该方法的优点是：可以自动地、较为准确地得到光纤的接口位置，为光纤监测数据的自动分析提供了依据     

980nm泵浦掺铒光纤放大器增益特性的理论研究

从均匀加宽三能级结构的速率方程组和光传输方程出发 ,在引入光场与掺杂分布的重叠因子后 ,忽略放大自发辐射 (ASE)时 ,得到了 980nm波段泵浦的掺铒光纤放大器 (EDFA)速率方程组在稳态情况下的解析解 ,并利用数值模拟结果对放大器的增益、泵浦阈值、最佳光纤长度进行了分析和讨论.     

空间-时间相关滤波光学模式识别系统信息量问题

在光学模式识别系统的设计与分析中,必须引入迴转椭球波函数(PSWF)才能与系统结构参数发生联系,从而计算系统信息量。在空间-时间相关滤波模式识別系统中,把成象波函数系{φ_i}和畸变波函数系{b_i(p)}及其所满足的两个积分方程结合起来,获得了信息量表达式。研究了与信息量相联系的滤波器设计法,比较了不同方案模式识別系统信息量。研究表明,它们的信息量相差悬殊。     

基于光纤光栅测量静冰压力的应用研究

静冰压力是指冰层在升温膨胀受到约束的条件下,对约束体产生的压力.它是高寒地区水工建筑物的一种特殊载荷,也是冰科学和冰工程研究中最关键的物理指标之一.主要介绍了几种测量与确定静冰压力的方法及其存在的问题,并着重研究了适合测量静冰压力的光纤光栅传感器的工作原理和结构设计,提出了静冰压力在线检测系统的设计方法,解决了光纤光栅压力传感器的温度补偿问题.通过初步的研究表明,基于光纤光栅的静冰压力传感器具有尺寸小、分布式绝对测量、抗腐蚀能力强、抗干扰、适合于定点连续自动监测等优点.     

单模光纤中光孤立子传播的长距离行为(英文)

研究描述单模光纤中光孤立子传播的具光纤损耗项的三阶非线性Ｓｃｈｒｏｄｉｎｇｅｒ方程,首先证明了整体解的存在唯一性结果,然后证明其长距离行为由紧的整体吸引子刻画,并给出了吸引子的Ｈａｕｓｄｏｒｆｆ维数和分形维数的上界估计,最后研究了吸引子的正则性．     

节点动态增长对复杂网络传输效率的影响研究

在真实的复杂网络中,网络节点会因为网络拓扑结构的变化而增减,进而导致网络节点间传输效率降低.针对这一问题,通过分析复杂网络节点的动态变化,提出网络节点增加的动态传输模型,并利用真实复杂网络的数据模拟仿真,研究网络节点变化对网络传输效率的影响.结果表明:网络的初始大小会随网络节点的动态增加而变化,其传输效率受节点动态增加的影响在最初阶段表现明显,随着节点的继续增加,网络传输效率会趋于平稳,表现出稳定的网络特性.在这个过程中,复杂网络每次新加入节点的个数和节点边维持了网络信息传输的信息量,强化了网络传的输性能,使得网络具有较好的总体控制能力和有效的节点连接方式.     

自起振被动锁模掺Er3+光纤环形腔孤子激光器的实验研究 *

讨论了自起振掺Er³⁺光纤环形腔激光器产生飞秒光脉冲的机制及实验研究结果 .采用976nm半导体激光作为泵浦源 ,利用光纤的非线性偏振旋转效应 ,在掺Er³⁺光纤环形腔激光器中产生可饱和吸收体从而产生自幅度调制锁模机制 ,得到了完全自起振、稳定的锁模光脉冲 .输出最短光脉冲宽度 269 fs ,中心波长1.531 μm ,脉冲重复率21.37MHz ,激光器两个输出端输出的平均功率分别为0.25mW和0.08mW ,最低维持稳定锁模的阈值泵浦功率15mW .在高功率泵浦下 ,光纤激光器产生了稳定的高阶谐波锁模光脉冲 ,还研究了不同腔长、不同泵浦激光功率下锁模光脉冲宽度的变化等 .     

飞秒激光脉冲掺Er3+光纤放大过程中的高阶孤子压缩效应与增益特性的实验研究 *

报道1 .531 μm飞秒激光脉冲在掺Er³⁺光纤放大器放大过程中产生高阶孤子压缩效应和增益特性的实验研究结果 .采用同向泵浦方式下 ,平均功率146 μW、脉宽480fs的种子光脉冲通过6m长高浓度掺Er³⁺光纤放大后光脉冲宽度压缩为260fs,平均输出功率14.5mW ,对应的单脉冲能量约0.691 nJ ,峰值功率2657.7W ,重复率20.84MHz,同时光谱发生分裂 ;而经过 3m长掺Er³⁺光纤放大后光脉冲的光谱在不同泵浦功率点保持单峰 .实验中还测量到在逆向泵浦下 ,放大后的光脉冲随泵浦激光功率的增加 ,脉宽呈现出反常压缩状态 ,即光脉冲先随泵浦激光功率的增加而压缩 ,当泵浦激光功率为38mW时 ,放大后光脉冲宽度达到最短309fs,接着随泵浦激光功率的增大 ,放大后的光脉冲宽度呈展宽趋势 ,而在不同泵浦激光功率点 ,放大后光脉冲的光谱保持单峰结构 .     

使用色散可调啁啾光纤光栅在常规单模光纤中实现超过100km,10Gb/s的转输 *

报道了用简单的应力方法使均匀光栅成为线性啁啾光纤光栅的技术 ,并推导出了相应理论 ,发现最大色散补偿带宽与色散的乘积近似为常数 .在常规单模光纤G652,10Gb/s系统中实现超过100km的色散补偿 .     

基于光纤位移检测原理的静冰压力传感器的设计与研究北大核心

在高纬度地区冬季结冰期,水电大坝、水库等水工建筑物要承受由于温度变化引起冰体积膨胀而产生的静冰压力的挤压,如果对静冰压力估计不足,水工建筑物往往会遭受严重损坏.提出了一种基于光纤位移检测原理的静冰压力传感器结构,介绍了静冰压力传感器机械结构与数据处理电路的设计思路和工作原理,分析了静冰压力与冰层厚度和冰层温度的关系,对传感器的现场实验数据进行了初步的分析.     

基于光纤位移检测原理的静冰压力传感器的设计与研究

在高纬度地区冬季结冰期,水电大坝、水库等水工建筑物要承受由于温度变化引起冰体积膨胀而产生的静冰压力的挤压,如果对静冰压力估计不足,水工建筑物往往会遭受严重损坏.提出了一种基于光纤位移检测原理的静冰压力传感器结构,介绍了静冰压力传感器机械结构与数据处理电路的设计思路和工作原理,分析了静冰压力与冰层厚度和冰层温度的关系,对传感器的现场实验数据进行了初步的分析.     

强度调制型光纤静冰压力检测电路的设计

针对静冰压力检测的工程适用现状,设计了一种低功耗,全天侯自动检测系统.该系统基于反射式强度调制型光纤传感器,由光发射电路、光接收电路、AD转换电路、单片机电路以及数据存储电路等组成.对该光纤静冰压力的检测电路进行了实验测试,实验结果表明,检测系统电路可实现从作用于传感器压力敏感元件的微弱静冰压力变化到信号采集端的显著电压值变化及其自动检测.     

基于动态因子结构的贝叶斯分位面板协整研究

针对传统面板协整检验在建模过程中易受异常值影响以及其原假设设置的主观选择问题,本文利用动态公共因子刻画面板数据潜在的截面相关结构,提出基于动态因子的截面相关结构的贝叶斯分位面板协整检验,结合各个主要分位数水平下参数的条件后验分布,设计结合卡尔曼滤波的Gibbs抽样算法,进行贝叶斯分位面板协整检验;并进行Monte Carlo仿真实验验证贝叶斯分位面板协整检验的可行性与有效性。同时,采用中国各省金融发展和经济增长的面板数据进行实证研究,结果发现在各主要分位数水平下中国金融发展和经济增长之间具有协整关系。研究结果表明:贝叶斯分位面板协整检验方法避免了传统面板数据协整方法由于原假设设置不同而发生误判的问题,克服了异常值的影响,能够提供全面准确的模型参数估计和协整检验结果。