减敏控制光纤法布里-珀罗腔单值性用于解调振动频率

通过对光纤法布里-珀罗(Fabry-Perot cavity,F-P)腔单波长功率监测,对时域信号进行快速傅里叶变换(FFT),检测振动信号频率.建立了F-P腔的瞬时响应模型.发现透射响应比反射响应有微小延时,证明了F-P腔的多次反射原理对于一般频率不超过几十千赫兹的振动信号的测量没有影响.直接作用在F-P腔上的振动较强时,超过解调单值范围,波形发生畸变.通过增大振动源与F-P腔的距离控制解调单值性,当距离增至8 cm时,获得相对准确的解调结果.     

干涉型光纤水听器伪工作点控制检测方法

提出了一种用于干涉型光纤水听器信号检测的伪工作点控制方法.为了验证该方法的可行性,搭建了干涉型光纤水听器声压灵敏度测量系统,编写了实时信号采集和处理程序,对某一光纤水听器进行了测量.在频带20 Hz~2.5 kHz上,该光纤水听器的声压灵敏度为－156.5 dB(0 dB=1 rad/μPa),频响波动<±0.8 dB,与采用PGC调制解调方法测量的结果基本一致.由于传感部分不含有源器件,该方法实现了无源检测.另外,它还具有解调算法简单、检测频带宽等优点.     

光纤离子浓度测量中相关解调方法的研究

提出了一种光纤离子浓度测量的数字解调方案。采用双通道互相关检测和重复采样平均的方法,利用所设计的软件对低信噪比信号进行了解调,实现了对弱信号中信号成分的提取,对该解调方法在信号变化的分辨能力和信噪比改善能力方面进行了分析。     

光纤光栅传感器阵列有源时域地址查询技术

报道了一种基于环形腔光纤激光器和1×4模拟电子开关的具备实时监测功能的光纤光栅传感网络查询技术,利用级联的波分复用光栅串充当环形腔光纤激光器端镜,借助可调法布里珀罗滤波器对反射的信号光进行扫描,调整光路结构并增加抽运光强度使信号光得到足够的增益,则可获得各传感元工作波长的激光脉冲,且依时序输出。又引入1×4模拟电子开关,将转换为电信号的激光输出按时序分配至4个输出信道。结合非平衡扫描干涉解调技术,实现了对4光栅传感阵列的查询解调。1555 nm波长时系统传感灵敏度的实验值为1.630°/με,与理论值1.674°/με基本吻合。     

两种新的时间分辨光谱技术

时间分辨光谱（Ｔｉｍｅ Ｒｅｓｏｌｖｅｄ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ, ＴＲＳ）是研究物质光物理、光化学性质的基本手段。本文简要介绍了这一领域中较新的两种光谱技术：相调制法测定荧光寿命（Ｐｈａｓｅ－ｓｈｉｆｔ ａｎｄ 　Ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆＦｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ　Ｌｉｆｅｔｉｍｅ）和利用步进扫描（Ｓｔｅｐ－Ｓｃａｎ）技术测量瞬态红外吸收光谱。     

无源式光纤光栅空、时分复合复用传感系统

受 1× 3光开关控制 ,脉冲宽带光波被导入 3× 5光栅传感器阵列中待查询的任一光栅串 ,根据传感元间光纤延时程度的不同 ,利用电子程控开关 ,对来自不同光栅信号的选择通导 ,借助非平衡迈克耳孙扫描干涉仪对传感信息进行解调 ,成功地实现了空、时分复合复用传感     

高分辨率单信道输出的光纤光栅传感系统时域地址查询技术

脉冲宽带光源发出的光波进入 4个光栅组成的光栅串时 ,根据传感元间光纤延时程度的差别进行时域地址查询 ,借助非平衡迈克耳孙 (Michelson)扫描干涉仪对传感信息进行解调 ,系统的应变传感分辨率为 6nε ,而灵敏度的实验值为 1 6 3° με。     

采用双方波信号和B-样条小波解调弱反射光纤布拉格光栅

提出了一种采用双方波信号和B-样条小波解调弱反射光纤布拉格光栅(WFBG)的方法,并进行了实验验证.单个方波周期设置为相邻WFBG间光纤中激光往返传输的时间,对单个方波进行猝发操作形成双方波,则前WFBG反射的后方波与后WFBG反射的前方波重叠干涉.采用B-样条小波变换降低干涉信号的噪声,利用Hilbert变换对干涉信号进行π/2相移,对原干涉信号和相移后干涉信号比值进行反正切运算,得到干涉信号的相位信息.将间隔为50m的5-WFBG阵列置于木地板上,分别接收不同振幅和频率的正弦声波,采用上述方法解调的干涉相位信号能较好地反映声波信息.该解调方法解调光路简单,数据处理简单.     

Methods for simulating the readout of lengths and angles in laser interferometers with Gaussian beams

In this paper methods to simulate the signals in laser interferometers are proposed. The central part deals with the computation of the photocurrent, subsequent phase demodulation and finally the generation of interferometer signals, such as the longitudinal phase readout, differential wavefront sensing signal, differential power sensing and contrast. Here, fundamental Gaussian beams without astigmatism are assumed. The methods are validated in several examples by comparison with experimental data, with analytical results as well as with an intuitively predictable system.     

光纤气体传感器解调方法的研究

利用可调谐激光光谱技术并结合二次谐波检测的波长调制方法对气体浓度进行检测,大大提高了检测灵敏度.然而光的传输和电路自身延时都会产生未知的相位延时,含有气体浓度信息的被测信号和二倍频参考信号的相位差变化严重影响二次谐波信号测量结果.本文设计出一种4路乘法锁相解调电路,设计中分别用正弦信号和余弦信号对被测信号进行解调,经积分电路后得到两路分别与相位差的正弦值和余弦值相关的解调信号.将两路解调信号平方,再通过加法器相加后消除相位差,得到完全与相位差无关的幅值信号.实验证明当被测信号相位在0°—90°变化时,解调 关键词： 可调谐半导体激光吸收光谱 波长调制 解调电路 相位差