一种双段多层长周期光纤光栅光谱特性研究

长周期光纤光栅(LPFG)传感器具有非常广泛的应用价值,而有效解决物理量交叉敏感问题是其实用化的关键。基于LPFG对包层外介质折射率和厚度的敏感性,提出一种双段多层折射率横向分布结构的新型LPFG传感器的设计,并利用耦合模理论和传输矩阵方法分析了镀膜材料折射率、膜层厚度和镀层长度对新型LPFG传感器光谱特性的影响。软件仿真结果证明,这种LPFG由于结构设计上的特殊性,将使LPFG的谐振峰发生分裂,即一个透射峰分裂为两个。由于两个分裂峰对应力和温度的灵敏度不同,利用该结构的LPFG作为传感器,可以实现温度、应力等物理量的同步测量,从而解决LPFG传感器的交叉敏感问题。     

双波长光纤光栅的矩阵分析

本文在分析双波长光栅特征的基础上,结合耦合模理论和矩阵分析方法,提出了分析双波长光栅的一种数学模型,并在此基础上,采用矩阵分析方法对双波光栅进行了理论分析,得到的结果与实验结果基本吻合。     

长周期光纤光栅弯曲传感特性

基于耦合模理论和微扰近似,研究了长周期光纤光栅(LPFG)弯曲传感特性与弯曲曲率及光栅结构参数(光栅长度和栅格周期)之间的关系.当弯曲曲率增大到某一值时,一个透射峰分裂为两个,两个分裂峰的谐振波长与弯曲曲率的变化关系呈二次曲线关系,与栅格周期成反比变化,而与光栅长度基本无关.利用B-Ge共掺单模光纤制作的LPFG证实了理论的正确性,且具有很好的重复性.     

光纤双光栅用于温度和应变测量

FBG传感器在现实应用中的一个主要问题是温度和应力的交叉敏感问题，本文介绍了光纤双光栅同步测量温度和应力的原理，设计了一个光纤双光栅温度、应变测量实验系统，对光纤双光栅的温度和应变传感特性进行了初步的实验研究。实验结果很好地反映了光纤双光栅的温度和应变灵敏特征，也表明光纤双光栅具有多参量同时测量的能力。     

高压超快光导开关输出电脉冲的瞬态分析

本文从载流子连续方程出发,根据高偏压光电开关中载流子的运动以迁移为主的特点,在不同的激励光脉冲参量和开关尺寸的情况下,对开关输出电脉冲的瞬时特性进行了数值计算,为光导开关的设计和实验研究提供了依据。     

单层结构光纤布拉格光栅光谱特性研究

基于单模微纳光纤基模有效折射率色散方程和光纤布拉格光栅谐振方程,研究单层结构光纤布拉格光栅光谱特性,并用FH酸化学腐蚀法制得单层结构布拉格光栅.理论和实验结果表明:随着光栅半径减小,单层结构光纤布拉格光栅谐振波长蓝移,且谐振波长个数由5个减少到1个,直至最后完全消失;随着光栅外环境折射率的减小,截止半径缩短,当折射率降到1时,截止半径减为0.55μm.     

双重光纤布拉格光栅的耦合理论分析

双重光纤布拉格光栅无论是在通信领域还是在传感领域都有着重要的应用价值。在分析双重光纤光栅折射率扰动特征的基础上,得出了它的耦合方程,并采用数值计算方法,对它的光谱特性及影响光谱特性的因素进行了系统的分析,重点讨论了两个光栅的关联特性,所用的分析方法和得到的结果对双重光纤光栅的制作和应用具有参考价值。     

TPF法超短脉冲测量系统性能研究

本文分析了影响以 Cd 蒸汽作为非线性介质的 TPF 法(双光子荧光)超短脉冲测量系统的性能的各个因素,得到了300℃～800℃温度范围内 Cd 的饱和蒸汽压方程及实验 Cd用量和系统工作寿命的计算公式,讨论了影响双光子荧光强度的参量及 He-Cd 气体之间的界面现象,为实验研究提供了有益的依据.     

双锥型光纤布喇格光栅光谱特性

利用传输矩阵法和有限元法分析了光栅周期、调制深度、锥腰直径和不同设计区段长度比等光栅制作参量和结构设计参量对双锥型光纤布喇格光栅光谱特性的影响.软件仿真结果表明:限定相关参量后,光栅周期增大,双锥型光纤布喇格光栅整体反射谱右移,与均匀分布光纤布喇格光栅光谱变化规律一致;调制深度增强,两主反射峰基本不变,而两主反射峰中间的次级峰个数增多,光强增大;锥腰直径减小,激发更多包层模,干涉峰个数增多,强度提升;整根光栅长度保持1cm不变,锥腰区,标准光栅区和渐变光栅区长度比直接影响次级峰的数量和幅值,随着渐变光栅区长度占比的增大,次级峰的幅值增大,同时个数减少.双锥型光纤布喇格光栅可在多参量传感器、多通道滤波器、多通道半导体激光器、色散补偿和光上下载分插复用等方面广泛应用.     

基于小波和轮廓提取的色谱基线算法研究

把基于小波和轮廓提取的基线算法引入了色谱基线提取领域;基于轮廓提取的算法为:通过构造一个滑动窗,沿着色谱数据滑动求窗内的最小值。把这些最小值插值平滑就获得了色谱基线。基于小波和轮廓提取的算法为:先用小波初步提取基线,然后把色谱数据减去小波提取的基线后再用轮廓提取算法获得基线,把小波提取的基线和轮廓提取的基线相加即为原数据的基线。对这两个算法进行了比较实验研究,结果表明:基于小波和轮廓提取的算法比轮廓提取的算法效果好,能更准确地提取色谱基线。