长周期光纤光栅和双锥形光纤间的倏逝波耦合作用

对长周期光纤光栅和双锥形光纤之间的倏逝波耦合作用进行了研究。理论分析和实验研究表明,由于锥形光纤和长周期光纤光栅物理边界外倏逝波之间的交叠,长周期光纤光栅产生的包层模,可以耦合到锥形光纤的包层模并从锥形光纤的纤芯输出。要获得高的耦合效率,应满足模式匹配的条件,同时要尽量减小两光纤之间的距离。耦合特性还与长周期光栅和双锥形光纤的相对位置有关,为获得高的耦合效率,耦合区应位于长周期光栅区的后面。这种倏逝波耦合作用,为监测实际应用系统中长周期光纤光栅的特性提供了一种新方法;为利用锥形光纤和长周期光纤光栅开发新型光纤器件,提供了一种可能的方案。     

长周期光纤光栅和双锥形光纤问的倏逝波耦合作用

对长周期光纤光栅和双锥形光纤之间的倏逝波耦合作用进行了研究。理论分析和实验研究表明，由于锥形光纤和长周期光纤光栅物理边界外倏逝波之间的交叠，长周期光纤光栅产生的包层模，可以耦合到锥形光纤的包层模并从锥形光纤的纤芯输出。要获得高的耦合效率，应满足模式匹配的条件，同时要尽量减小两光纤之间的距离。耦合特性还与长周期光栅和双锥形光纤的相对位置有关，为获得高的耦合效率，耦合区应位于长周期光栅区的后面。这种倏逝波耦合作用，为监测实际应用系统中长周期光纤光栅的特性提供了一种新方法；为利用锥形光纤和长周期光纤光栅开发新型光纤器件，提供了一种可能的方案。     

锥形光纤间的耦合特性

将通信光纤的末端拉制成锥形,利用光信号在光纤锥形区特有的传输和耦合特性,实现了光纤的耦合、连接和分束.用耦合模理论分析了锥形光纤间的传输和耦合性质,给出了光信号两锥形光纤间的耦合与两锥形光纤的距离和锥形区重叠长度等实验结果.     

锥形光纤间耦合特性的分析与检测

将通信光纤的末端拉制成锥形，利用光信号在光纤锥形区特有的传输和耦合特性，实现了光纤的耦合、连接和分束。用耦合模理论分析了锥形光纤间的传输和耦合性质，给出了光信号两锥形光纤间的耦合与两锥形光纤的距离和锥形区重叠长度等实验结果。     

锥形光纤激发盘腔光学模式互易性研究

光学谐振腔由于其高Q值特性,作为谐振式陀螺的核心元件,有望实现谐振式陀螺的小型化、集成化,但是非互易性噪声成为制约其精度提高的不利因素. 介绍了采用传统半导体工艺制备的盘型腔与熔融法拉制的锥形光纤组成的耦合系统. 当盘型腔在光纤锥区的不同位置进行耦合谐振时,将输入输出正/反对调,观察到输出透射谱发生偏差,谐振频率、耦合效率以及Q值均发生变化,即存在非互易性现象. 用Rsoft软件对锥形光纤倏逝场分布特性进行仿真,理论分析了非互易性产生的原因. 以此可抑制谐振式光学陀螺应用中由锥形光纤与谐振腔组成的耦合系统产生的非互易性噪声. 关键词： 光学谐振腔 锥形光纤 非互易性 谐振式陀螺     

大容差光纤耦合技术研究

设计了一种新型的耦合系统,该耦合系统由大口径聚焦透镜、1/4节距自聚焦透镜、锥形光纤和球端光纤四部分组成.分析了自聚焦透镜压缩发散角和球端光纤增大数值孔径的机理,给出了计算锥形光纤参量的详细流程.采用大口径透镜和1/4节距自聚焦透镜有效增大径向位置容差和角度容差,然后通过锥形光纤压缩光束半径将激光耦合进球端光纤.仿真实验结果表明,该系统耦合在r<3 mm,－1<θ<1.5范围内的耦合效率稳定保持在50%以上.     

微米光子回路中能量的荧光显示与调节

基于弯曲的罗丹明B(rhodamine B)掺杂聚合物微米线,搭建了Y型分束器、微米线-环形腔耦合结构等典型微米光子回路;采用锥形光纤耦合的方式,将光能量导入回路并在微米线中激发荧光;通过移动锥形光纤增加光的传输距离,分析能量的输出强度与传输长度之间的关系。研究发现,通过激发出的荧光光路强度,可显示回路中的能量沿微米线轴线周期性地衰减振荡,并在微米线弯折处发生相位跃变;回路输出端能量随传输距离的增加呈周期性变化,且在半个周期内,可将Y型分束器分光比从1.3调节到2.4(<2μm),使耦合结构中单个输出端的强度峰谷比达到2.1(<6μm)。利用锥形光纤耦合激发出的荧光,可在远场直接显示回路的能量传输状态,并在传输距离改变时对能量的耦合情况进行实时反映,实现回路输出性能的大范围调节,为复杂微光子器件的搭建及性能调节提供了一种直观、简便的方法。     

耦合型高频光纤振动传感器实验研究

提出了一种耦合型高频光纤振动传感器,并设计了相应的解调电路和信号处理系统.对高频振动信号的响应波形和频率进行了测量,研究了光纤传感器对不同的振动强度和不同方向的振动信号的响应,分析了不同结构和不同材质的传输介质对光纤传感器测量结果的影响.实验证明所设计的耦合型高频光纤振动传感器截止频率达到8 kHz,振幅测量灵敏度为325 mV/mm,频率和幅值响应误差小于1%.     

大功率激光二极管与多模光纤耦合效率分析

提出了一种用于大功率激光二极管与多模光纤耦合的新颖的铲形整形系统，详细分析了铲形光纤端头不同的切割角度、切割深度以及耦合距离对激光二极管与铲形光纤耦合效率的影响。提出了一种计算该系统耦合效率的方法，同时给出了耦合效率的计算实例，得出了可以最大程度地提高铲形耦合头作用的优化参量。     

基于补偿距离估计的光纤振动信号特征提取算法

为进一步提高光纤振动信号模式识别的实时性及准确性,提出一种基于补偿距离估计技术的信号特征提取算法.算法借鉴人类听觉感知机理,对光纤传感振动信号提取Mel频率倒谱系数特征向量,采用补偿距离估计技术制定特征筛选策略实现特征评估与优化.实验结果表明,基于补偿距离估计技术的振动信号特征提取算法可以有效减少光纤传感系统中影响分类...     

Active vibration control for structural-acoustic coupling system of a 3-D vehicle cabin model

This paper presents an active vibration control system for use with structural-acoustic coupling system using piezoelectric actuators and piezoelectric sensors. For modelling a complicated 3-D vehicle cabin model, the structural-acoustic coupling system is analyzed by combining the structural data from modal testing with the acoustic data from the finite element method. Through the structural-acoustic analysis program, the control plate and the control modes are selected, which are most effective for attenuating its noise. A robust LQG controller with two sensor signal filters is designed to remove the experimental problems such as the spillover effect due to uncontrolled modes. The robust LQG controller for the structural-acoustic coupling system can reduce the interior noise of the cavity as well as the structural vibration of the cabin.     

振转耦合振子实验研究

介绍一个非常有趣的物理演示实验——振转耦合振子实验.弹簧振子实际上是一个具有两个振动模式的振动系统,两振动模式之间存在着耦合,振动能量将从一种模式向另一模式转移.在共振条件下可以实现能量在两模式之间的来回完全转移.     

磁场和耦合强度对极化子有效质量和平均声子数的影响

应用线性组合算符和幺正变换方法,研究磁场和耦合强度对极化子有效质量和平均声子数的影响.数值计算表明:极化子的有效质量随耦合强度的增加而增加,这是由于耦合强度增加时,电子与晶格振动之间的相互作用增加所致;而磁场强度增加时,有效质量是先增加,达到一个极大值后,再逐渐减少,出现共振现象.平均声子数随耦合强度的增加而增加,当磁场强度大于共振时的磁场强度时,随磁场强度的增加而减少,反之,结论相反.     

Fluctuations of Single-Mode Laser Driven by Two Different Kinds of Colored Noise

A single-mode laser with coupling between additive and multiplicative noise terms is investigated when the multiplicative noise and the coupling between two noise terms are colored fluctuations with finite correlation times T1 and τ2. Combining the unified colored noise approximation (UCNA) and the functional analysis, the stationary probability distribution (SPD) and the variance of the laser intensity is derived. It is found that the colored nature of multiplicative noise and the coupling strength between two noise terms can affect both the structure and the height of the SPD, while the colored nature of the coupling between two noise terms can only affect the height of the SPD. The multiplicative noise can enhance the intensity fluctuations while the additive noise can reduce the fluctuations in a laser system. Numerical simulations are presented and consistent to the analytical results.     

Application of the bispectrum for detection of small nonlinearities excited sinusoidally

The nonlinear behaviour of damaged systems excited by vibration or ultrasound offers potential as a technique for damage detection in machine condition monitoring and non-destructive testing applications. The bispectrum, a third-order spectrum, has properties that lend themselves to the measurement of nonlinearities in systems. The properties of interest are insensitivity to Gaussian noise and ability to detect quadratic phase coupling. However, thus far analysis of the statistics of bispectrum estimation has been mainly aimed at stochastic systems. Many applications to vibration and ultrasound involve primarily deterministic, periodic excitations in the presence of stochastic noise. This paper considers the properties of a bispectrum estimate when applied to a system with weak quadratic nonlinearity excited by the superposition of two sinusoids in the presence of additive Gaussian noise. This is compared, using signal-to-noise ratios, to the powerspectrum, with the results validated using numerical data. Also addressed is the effect of quadratic phase coupling on such a system (in the absence of noise).     

高空遥测激光多普勒检波系统研究

为解决远距离处人工地震波的检测问题,研究了光源的相干性,系统的稳定性．激光多普勒信号强度、信噪比,位移测量灵敏度和精度等理论及方法。采用在腔内捕人两个直径为1．8mm的可变光阑和输出光的准直结构(4倍)．增大光源的相干长度和可测距离;在两路光中分别加入声光调制器和λ/4波片．实现偏振态匹配并使系统工作更稳定,提高信噪比;采用透镜聚焦接收．增大信号强度;采用特伦逆向反射装置,消除它在位移或振动过程巾因偏摆或横移所带来的影响,使测量灵敏度和精度提高约一倍。将此系统用于2m处的振动进行原理性实验,其振幅测量相对误差为0．1％,可测频率最高为750Hz,因此可用于高空遥测人工地震波。     

非平行波导耦合理论研究

利用耦合模理论对非平行波导耦合特性进行了研究，得到了非平行波导的普遍性耦合方程及耦合系数表达式.进一步采用小角度近似，给出了几种情况下的计算结果，并与目前报道的利用其他方法计算的结果做了比较.研究表明，不同方法得到的波导中光功率虽然在远距离处都趋于稳定不变，但稳定功率的大小有明显的差别；另外由新提出方法得到的近距离处光功率随着传输距离的起伏变化更为明显.由于该方法同时考虑了非平行波导中光场相位和振幅对耦合方程和耦合系数的影响，因而所得结果能更全面地反映非平行波导的耦合特性，对实际应用更有意义. 关键词： 非平行波导 耦合方程 耦合系数     

巡游电子系统中局域磁矩之间的有效耦合分析

用渐近逼近方法分析了巡游电子系统中局域矩之间的有效耦合,在这结果的基础上,确定了耦合特征之间的关系,也就是它的信号、强度、范围和这个系统的电子结构的详细而明确的特征.我们发现耦合振荡为原子间距离的函数,并有确定的周期,且由沿材料晶向自旋向上和自旋向下的费米面的最大维度所决定.耦合的相位和振幅被系统的电子结构、电子自旋向上或自旋向下的费米面的几何特征所约束.至于耦合的范围,在有限温度时它将按指数规律衰减,在T=0 K时预期按1/R3ij衰减.     

Mathematical model for characterizing noise transmission into finite cylindrical structures

This work presents a theoretical study of the sound transmission into a finite cylinder under coupled structural and acoustic vibration. Particular attention of this study is focused on evaluating a dimensionless quantity, "noise reduction," for characterizing noise transmission into a small cylindrical enclosure. An analytical expression of the exterior sound pressure resulting from an oblique plane wave impinging upon the cylindrical shell is first presented, which is approximated from the exterior sound pressure for an infinite cylindrical structure. Next, the analytical solution of the interior sound pressure is computed using modal-interaction theory for the coupled structural acoustic system. These results are then used to derive the analytical formula for the noise reduction. Finally, the model is used to predict and characterize the sound transmission into a ChamberCore cylindrical structure, and the results are compared with experimental data. The effects of incidence angle and internal acoustic damping on the sound transmission into the cylinder are also parametrically studied.     

电-声子耦合强度对量子点系统噪声的影响

利用Lang-Firsov正则变换和Keldysh非平衡格林函数方法研究了低温下具有电子-声子相互作用的量子点系统的噪声。我们特别注意了电-声子耦合强度的变化对量子点系统噪声的影响。数值结果表明：随着电-声子耦合强度的增大,系统的噪声增大,同时微分噪声谱中会出现一系列的声子伴带峰,峰的高度和数目对电-声子耦合强度的变化非常敏感。我们也研究了系统的Fano因子,它显示系统噪声对肖特基(Schottky)公式的偏离。在高偏压区,Fano因子随着电-声子耦合强度的增大而增大。