ITER中子通量监测器原型的研制

研制的用于国际热核实验堆(ITER)的中子通量监测器由裂变室探测器组合构成,包括两只不同     

基于侧边抛磨光纤的全光纤在线光功率监测器

应用侧边抛磨光纤的倏逝波原理,用光电探测器对光纤侧边抛磨区出射光能进行监测,根据理论和实验分析光纤侧边抛磨区出射光能分布,将具有特殊U型侧边抛磨形状和适当抛磨深度的侧边抛磨光纤与光电探测器精密微封装,制成基于侧边抛磨光纤的全光纤在线光功率监测器。测试表明:此全光纤在线光功率监测器对光纤传输的光功率响应特性好,监测器光电转换效率可达200 mA/W以上。测试了器件的插入损耗、波长相关损耗、波长相关光电转换效率和偏振相关损耗等。其波长相关损耗和偏振相关损耗分别为0.3 dB(1 520 nm～1 620 nm)和0.07 dB(1 310nm)。此器件具有对光纤纤芯无破坏、光路中无插入元件、可与光纤系统直接熔接等诸多优点。     

光纤导光板的研制

介绍用光纤束或光纤面板制作的光源,这种光源可用于传真机或扫描仪的接触式图像传感器。     

光纤编码器的研制

近年来随着光纤技术的发展,各种光纤传感器日臻完善。我们先后制作出光纤微压力传感器、光纤液位传感器、光纤高温传感器以及用于化学溶液的浓度测量等系列光纤传感器。由于社会和生产的需要,在我所过去研究工作的基础上,又研制出光纤编码器的实验样机。本文阐述研制的光纤编码器的工作原理、设计制作及技术指标。并对其应用范围进行讨论。     

掺杂纳米材料光纤的研制

将纳米技术与光纤技术相结合,利用改进的化学气相沉积法(MCVD)制作纳米级InP薄膜内包层光纤及在普通单模光纤纤芯中掺杂纳米级InP粒子的新型光纤,前者单位长度放大系数最大达到15.35dB/m,能在较短的长度上对信号光起到放大作用,便于集成化;后者经实验证实其纤芯具有光波导传输性能.两种新型高非线性光纤在光通信器件中的具有应用前景.     

双锥光纤滤波器的研制

实验研究了熔锥条件对双锥光纤滤波器的影响。提出一个高斯模型，预测锥的几何形状。获得了窄带带通双锥光纤滤波器以及带阻中心波长分别为１３５ｎｍ和１５５９ｎｍ的带阻双锥光纤滤波器。     

光纤瓦斯传感系统的研制

利用光电检测理论和波分复用技术，研制出安全型光纤瓦斯传感器。系统传感头利用CH4气体在1.331μm处的谐波吸收谱工作。系统采用双波长差分吸收的工作方式，其参考波长为1.27μm，消除了非光吸收的其他散射和微扰等影响。由微机用软件控制12位A／D／A转换卡进行数据采集与处理，系统分辨率达0.001％，实现了实时显示。该系统不仅能对瓦斯气体进行准确检测，而且由于采用了光学测量的方式，所以既安全又可靠，不仅可以应用于煤矿矿井内的瓦斯气体含量的实时测量，还可以实现远程监控。     

HL-2M装置低杂波钛泵电流监测器的研制

选用Arduino nano开源硬件平台、OLED图形显示器和SD卡等器件,研制了钛泵电流监测器,实现了在非实验期间钛泵电流长期低速采集、存储和趋势图显示功能。同时启用内部中断和外部中断,提升采样频率到1k Hz,拓展了监测器的应用范围。测试结果表明,监测器趋势图与测试信号一致,最大采集误差为0.25μA。     

ESS靶前束流剖面及束晕监测器样机的研制

为了研究靶前高功率束流的物理特性,欧洲散裂中子源计划研制一套靶前多丝束流剖面监测器及束晕监测器样机,样机的在线测试将在日本质子加速器研究设施的3 GeV质子束传输束线上进行。针对此束线现场安装管道狭小、监测器样机传动机构行程大的特点,提出一种适用于小通道的多点定位多丝束流剖面探头,将其与束晕探头集成在一个样机上,结构紧凑,可实现双探头的独立驱动。使用ANSYS workbench对探头及传动杆进行了变形分析,完成了样机的研制,通过丝间距光学影像测量、真空检漏、小孔通过性测试及通断检测,确保了样机的可靠性。     

分布反馈光纤激光器的研制

利用相位掩膜板,直接在掺饵光纤上紫外写入π／２相位光栅,研制出１０ｃｍ长相移分布反馈（ＤＦＢ）光纤激光器,并对其调制特性进行了研究。     

基于单模光纤的分布式温度传感器研制

在对光纤背向喇曼散射温度效应理论分析的基础上,研制了基于单模光纤的5km分布式温度传感器。实验比较了温度传感解调方法,选择反斯托克斯(Anti-Stokes)和斯托克斯(Stokes)背向喇曼散射光强度比值进行解调。介绍了系统的硬件组成和软件实现。实验表明,系统能精确地进行分布式测温,温度分辨率为1℃,空间分辨率为2m。     

实用化线性啁啾光纤光栅的研制

我们用等周期的相位掩模板,摘用光纤倾斜曝光或二次曝光的方法,做出啁啾光纤光栅,色散量可达170ps/nm。并用在10Gb/s高速光纤通讯系统上,成功地实现了180公里的信号传输的色散补偿。     

一种新型光纤高温计的研制

 基于国产GDB159/142光电倍增管（PMT）,采用光纤传输并结合二向色分光原理研制了高速光学高温计系统,测量波长覆盖340～811 nm,响应时间2～3 ns,可测量2 500～15 000 K的冲击温度。脉冲线性检测结果表明,6个通道的动态线性均大于200 mV（50 Ω负载）。给出了溴钨灯光谱辐照度标定方法和动态应用实例。     

液芯手征光纤的研制

成功地研制出了液芯手征光纤,且对其偏振响应特性作了测试,发现同块状手征介质相比,出射光的偏振度及其消光轴都发生了变化。     

氟锆酸盐玻璃光纤的研制

本文介绍聚全氟乙丙烯包皮的氟锆酸盐(ZrF_4-BaF_2-LaF_3-AlF_3-NaF)玻璃光纤的制备方法.研究了各种工艺因素对氟锆酸盐玻璃和光纤散射损耗的影响.结果表明,选择适当的熔化温度和均化时间,玻璃熔化和光纤拉制时环境中低的水含量是制得的损耗氟锆酸盐玻璃光纤的关键;配合料中引入适量NH_4HF_2,选用温度结构合理的拉丝炉及拉丝工艺也有助于降低光纤的损耗.在此工作基础上,获得了波长2.32μm处损耗为0.24dB/m的氟锆酸盐玻璃光纤.     

椭圆型保偏光纤耦合器的研制

保偏光纤耦合器是干涉仪和光纤陀螺仪的关键器件。介绍了用匹配型椭圆包层保偏光纤制作保偏光纤耦合器的工艺流程、测试结果以及分光比随温度的变化情况。试验结果表明,保偏光纤耦合器的综合性能指标,尤其是附加损耗和温度性能达到了国内领先水平。     

光纤压力传感器物理实验仪的研制

给出一个应用于光纤压力传感器物理实验仪的设计实例。给出了实际应用的框图,可使我们对光纤及传感器有所了解。     

面阵CMOS光纤光谱仪研制

研制了一种以非对称交叉Czerny-Turner光路为结构的互补金属氧化物半导体小型光纤光谱仪样机,探讨了以面阵互补金属氧化物半导体图像传感器作为光电探测器的光度测量准确性和线性问题,分析了杂散光对吸光度测量的影响.结论是:通过光强定标和非线性修正后,互补金属氧化物半导体小型光纤光谱仪可以满足一般的应用要求,其光谱测量范围为380~800 nm,光谱带宽约6 nm,积分时间1~500 ms,波长准确度±1 nm,光度准确度±0.03 AU.该光谱仪具有小型化、低成本、速度快等优点.     

高灵敏度的光声功率监测器

本文描述了一种以光声效应为基础的新型激光功率监测器,其光谱响应范围可从紫外到红外区.在可见光波段,监测器的响应率为26μV/μW,最小可探测功率达0.2μW,线性响应范围大于四个数量级.