多频声光互作用的研究

本文推导出包括正常和反常声光互作用在内的多频声光耦合波方程的普适形式,并得出两个独立超声波信号时布拉格状态下方程的解.分析了多频声光互作用的各种线性和非线性效应,包括衍射效率、压缩、交叉调制和各级互调制强度等,并指出反常与正常多频声光衍射的差异.结论是反常多频声光互作用情况下,各级互调制模强度与主衍射模强度的比值小于正常多频声光互作用情况下的相应比值.实验结果与理论分析相符.     

利用光纤光栅在双侧悬臂梁中的啁啾实现对挠度和应力的传感研究

报道一种利用双侧悬臂梁展宽光纤光栅带宽实现对挠度和应力线性传感的新方法,理论研究与实验结果表明,光纤光栅的带宽对挠度及外力均很敏感,并呈线性关系,实验上传感范围超过17nm,传感灵敏度分别达到0．658nm/mm及5．32nm/N。     

基于圆环形薄壁截面梁的光纤光栅传感研究

提出将圆环形薄壁截面梁应用于光纤光栅传感，用一个光栅实现了对温度与应力的同时区分测量；对圆环形薄壁截面梁的应变进行了理论与实验分析，结果表明圆环形薄壁截面梁各点应变与该点角度的二倍呈余弦变化关系. 关键词： 光纤光栅传感 圆环形薄壁截面梁 啁啾     

声电光效应的耦合波方程理论

将声光效应与电光效应的耦合波方程相结合，统一为声电光效应的耦合波方程，并对之进行求解，给出声电光效应的衍射效率公式。     

全光纤反射式马赫曾德尔干涉型多波长滤波器的研究

对反射式的马赫－曾德尔干涉型多波长滤波器的性能作了较详细的研究，得出了两个耦合器的分光比和两臂的臂长差对其输出谱线的影响，结论对设计制作不同性能指标的该型多波长滤波器具有重要的参考价值。实验上用光纤熔融拉锥法制作了该种器件，实验结果与理论相符合。     

带宽调制型单光纤光栅温变无补偿位移传感

报道了利用反射谱带宽调制和光强差分探测技术实现单一光纤光栅温变无补偿位移精确测量的新方法。设计了一种结构新颖的曲臂梁位移传感装置,结合光波导理论与材料力学原理分析了光纤光栅在高斯应变作用下光栅反射谱侧向梯度展宽的成因,理论推导了特殊结构梁在外力作用下光栅反射谱带宽/反射光强与压力之间的响应关系。光栅反射谱侧向梯度展宽的同时反射光强线性增加,利用光强差分检测方法消除光源出光抖动的影响,提高了位移测量精度。基于带宽调制的光纤光栅位移传感方法免受温度变化的影响,在-10℃~80℃的温度变化范围内,测量误差小于1.2%,实现了单光纤光栅温变无补偿位移测量。     

二维多通道声光相互作用的理论与实验研究

研究二维多通道并行超声波与光波相互作用的机理,导并求解了二维多通道声光相互作用的耦合波方程.分析了二维多通道声光相互作用中各通道的主衍射和二维多通道声光互调制的线性和非线性效应.研制了二维多通道声光器件,测试了器件的各种特性,实验结果与理论分析相符.并且用二维多通道布拉格声光调制器实现了光学矩阵-矢量运算.     

双波长高灵敏度Bragg光纤光栅压力传感器

裸光纤光栅压力灵敏度只有 -2. 05×10-6 /MPa,这样并不能将其用于低压力范围内的测量 本文改进了封装结构,利用金属管结构对光纤光栅部分封装,制作成双波长高灵敏度光纤光栅压力传感器 其压力灵敏度在 0~0. 44MPa的范围内可达-2. 44×10-3 /MPa,是裸光栅的 1200倍,大大提高了光纤光栅压力传感的灵敏度 采用自行研制的Bragg光纤光栅,其反射波长为 1558. 00 nm,峰值反射率为 99% 封装后的Bragg光纤光栅位于铜管的轴心,将其一部分 (约光纤光栅的二分之一 )封装到长 25mm,外径 10mm厚为 0. 8mm的铜管内 室温为 18℃时将封装好的光…     

不同包层直径的倾斜光纤光栅折射率传感特性

倾斜光纤光栅的透射谱中有纤芯模和大量的包层模,它们具有与布拉格光栅相同的温度特性.利用HF酸腐蚀的方法得到具有不同包层直径的倾斜光纤光栅,研究了其对外界折射率的传感特性.结果表明,外界环境折射率在1.333～1.4532之间变化时,同一直径倾斜光纤光栅的高阶包层模的敏感性要比低阶包层模强;随着包层直径的减小,包层模的敏感性增强,且在折射率比较高的环境中有更高的敏感性.因此,利用倾斜光纤光栅的温度特性不仅可以解决温度交叉敏感问题,而且通过小同的腐蚀程度能定制所需要的灵敏度,以实现对环境折射率的高灵敏度测量.该办法可应用于对生物和化学等高灵敏度传感领域的各种溶液进行实时监控.     

声光信号处理和光计算

由于激光的出现和发展及高性能超声延迟线的实现。产生了激光技术与超声技术相结合的新型声光信号处理技术。声光器件具有带宽大、实时性高和并行处理能力强等优点。在光信号处理、光计算、光通信、激光技术(如光调制、偏转、调Q、锁模、腔倒空等)和其它领域中有广泛的应用。本文将简要介绍声光效应在光信号处理和光计算中的应用。光信号处理和光计算没有一个明显的界限。早期人们习惯认为光信号处理只是光学图象的处理。而光计算则限于数值计算。现在二者的概念都大大扩展了。新一代计算机要求的人工智能功能例如图象的识别、推理、分析、判断等已不只是数值计算问题。光计算和光信号处理是密切相关的。 声光器件是通过光波和超声波在介质中相互作用。来控制激光辐射。声光相互作用可分为体光波与体声波的相互作用。导光波和声表面波的相互作用。体光波与声表面波的相互作用,由此制成相应的体波和表面波声光器件。我们仅以体光波和体声波及相应的体波器件为主进行讨论。 一 声光相互作用简述 声光学是研究光波和声波在介质中的相互作用。1922年布里渊首次预言到声光相互作用的存在。1932年由美国的德拜和希思,法国的卢卡斯和毕瓜德在实验上得到证明。在激光出现以前由于它引起光的变化