一种反射式强度调制型光纤传感器的设计与实现

本文介绍了一种结构简单、易于实现的反射式强度调制型光纤传感器．它是根据光纤端面与被测物体之间所构成的反射接收关系制作而成的．文中给出了平面反射式强度调制型光纤传感器所依据的理论公式,采用L—M非线性拟合算法,使用制作的传感器采集数据并对光纤传感器各参量进行了标定．目前用这种方法制作的光纤传感器已经成功应用于教学实验．     

飞秒激光制作微型光纤干涉传感器的研究进展

飞秒激光脉冲持续时间短、峰值功率高,在对物质进行处理过程中热作用区域小、加工精度高,已成为一种制作高性能、新结构光子器件的重要方法。简单介绍了飞秒脉冲激光微加工的方法和特性,归纳了飞秒激光直写技术在光纤干涉型传感器制作方面的研究进展,包括微型光纤Fabry-Perot干涉传感器和微型光纤Mach-Zehnder干涉传感器,重点介绍了这些光纤传感器的结构、特性和潜在应用。对用该技术制作的微型光纤干涉传感器进行了总结和展望。     

盘片式光纤传感器灵敏度计算方法

系统地开展了对各类盘片式光纤传感器灵敏度的研究工作。以周边固支、中心镶嵌刚性质量块的盘片式光纤加速度传感器为例,分析了传感器弹性盘片上各点的应力应变状态;结合迈克耳孙干涉仪原理,建立了计算传感器加速度灵敏度的数学模型,并讨论了粘贴光纤盘的最佳尺寸。制作两个相应的传感器进行对比实验,验证了上述计算模型的正确性。采用上述模型系统地推导了不同边界条件情况下盘片式光纤传感器的粘贴区域和灵敏度计算公式。对盘片式光纤传感器如光纤加速度传感器、光纤压力传感器、光纤水听器等的设计制作具有理论指导作用。     

基于光纤形状改变实现的液位传感器实验

利用光纤自身形状的变化制作的传感器是一种新型液位传感器.本文介绍了光纤液位传感器的实验原理、光纤尖的制作方法,并利用光纤液位传感器实验系统测量了光纤尖在空气、甘油、酒精和水中不同位置的反射光功率.     

3D打印光纤压力传感器

根据光纤弯曲损耗效应,设计了光纤压力传感器,采用3D打印制作主体部件,与光纤、光纤法兰等整合为光纤压力传感器.该传感器具有可变受力、受力限位、可变灵敏度等功能.光时域反射方法测试结果表明:该传感器可应用于分布式光纤传感系统.     

微型非本征光纤法布里-珀罗压力传感器

设计并研制了一种新的微型非本征光纤法布里-珀罗(F-P)压力传感器。传感器采用普通的商用单模光纤和多模光纤制作。全石英结构,能长期使用,且稳定性好。传感器制作过程仅通过切割光纤、腐蚀光纤和光纤熔接实现,基于F-P多光束干涉原理测量压力。分析了F-P腔的直径、膜厚与灵敏度的关系,确定了传感器的膜厚和腔深等参量,设计了传感器的加工步骤,讨论了氢氟酸腐蚀多模光纤与熔接光纤的关键技术。用单峰谱峰波长法解调出传感器的腔长。建立了实验解调系统,实验结果表明,在0~0.1 MPa范围内,传感器线性好。     

光纤传感器的基本工作原理及制作

介绍了光纤传感器的基本工作原理,在光纤传感器上开发了2个小型测量仪器(光纤温度开关、光纤秤).学生亲手制作小仪器,提高了实验创新能力.     

光纤微机电系统压力传感器的理论分析和数值模拟

设计了一种基于微机电系统(MEMS)的光纤压力传感器,证明了光纤MEMS压力传感器在工作状态下可以由法布里_珀罗腔的理论模型解释。推导出了在光纤MEMS压力传感器中硅横膈膜的压力与干涉光强的关系表达式,并对光纤MEMS压力传感器的模型进行了数值模拟,初步确定了在传感器的制作过程中各个物理量的取值。其中腔体半径为300μm、腔体深度为1.42μm、硅横膈膜厚度为23μm,为光纤MEMS压力传感器的加工和制作提供了理论基础。     

基于空芯光子晶体光纤的微小型非本征光纤法布里-珀罗干涉应变传感器

报道了一种用空芯光子晶体光纤制作的法布里-珀罗腔体,利用光纤熔接方法将该法布里-珀罗腔体和两根普通通信单模光纤熔接起来构成的微小型光纤法布里-珀罗干涉应变传感器。这种干涉传感器制作过程仅应用了切割和熔接手段,光纤材料单一,因此受温度变化的影响小。另外,该类型传感器的干涉腔长度对干涉信号强度影响不大,其干涉腔长度可至数厘米。因此,这类传感器将在大容量、准分布式传感系统中具有极大的潜在应用价值。     

光纤布拉格光栅激光器的传感应用

光纤激光器是一种光束质量好、信噪比高的光源。合理利用光纤激光器中布拉格光栅的传感特点能够制作出性能优良的高灵敏度传感器。光纤激光式传感器按结构基本可分为分布布拉格反射式光纤激光器以及分布反馈式光纤激光器两种。对这两类传感器进行介绍并对这些传感器的优缺点进行分析,最后展望其应用前景。     

基于光码分多址技术的塑料光纤接入网探讨

本文通过对多信道光接入网复用和多址接入方式的分析,提出一种基于光码分多址(OCDMA)技术的塑料光纤接入网结构,同时给出了适合于多媒体信息业务传输的控制协议以及低成本的硬件实现方案,为实现光接入网的最终目标即光纤到办公室(FTTO)或光纤到家庭(FTTH)提供了一条有效的途径.     

用于步进啁啾光纤光栅的掩模板原理和设计

本文提出了用于步进啁啾光纤光栅制作的相位掩模板的原理和设计;最后,作为在OCDMA编/解码器中的应用,阐述了对步进啁啾光纤光栅进行强度调制地址码编码的实现方法.     

DS-OCDMA系统中FBG编解码器的研究

详细阐述了平行结构和串联结构光纤布喇格光栅编解码器的设计思想,探讨了它们在直接序列扩频光纤码分多址系统中的应用,并推导了各自的编解码原理.通过分析相应系统在功率效率和误码率等方面的性能,得出了最佳的设计参量.结果表明,该编解码器除具有与同一结构类型的光纤延迟线编解码器相似的性能外,还具有相位编解码能力.     

基于光码分多址技术的塑料光纤局域网动态控制协议设计与仿真

本文提出一种基于光码分多址(OCDMA)技术的塑料光纤局域网的动态控制协议,用有限的码字来实现多于码字数目的多媒体工作站间的信息通信,而且当工作站数目增加时无需重新对网络进行初始化,工作站可随时加入网络.该协议特别适合可变信息长度的多媒体通信网络,通过数值分析和仿真实验,证明该动态控制协议的有效性和高效性.     

Stepped chirped fiber Bragg grating encoder/decoder for spectral OCDMA

Based on the coupled-mode theory of fiber grating and codes theory, the design of an optical code division multiple access (OCDMA) encoder/decoder with stepped chirped fiber Bragg grating (SCFBG) has been proposed. The length of each uniform subgrating, the realization of encoding and decoding are provided. Numerical result is also presented and discussed.     

Hybrid WDMA/OCDM system with the capability of encoding multiple wavelength channels by employing one encoder and one corresponding optical code

<正>A hybrid wavelength division multiple access(WDMA)/optical code division multiplexing(OCDM) system is proposed,where the optical code is not the same as the address of every optical network unit(ONU); rather,the code is a virtual fiber of hybrid passive optical network(PON).To our knowledge,this is the first report analyzing a single encoder/decoder with a single corresponding optical code being exploited to encode/decode multiple wavelength signals simultaneously.This system enables OCDM to become transparent to ONU so that the existing wavelength division multiplexing(WDM) PON can be upgraded. Thus,redesigning the optical line terminal and ONU can be easily accomplished,and greatly decreasing the number of encoder/decoder becomes possible.In experiment,we only employ two encoder/decoder pairs to combine two WDM-PONs in one fiber.Simulation results confirm the feasibility of the proposed system.     

A novel multipriority reservation protocol for plastic optical fiber access network

In this paper, a novel multipriority reservation protocol for plastic optical fiber access network based on optical code division multiplexing access (OCDMA) technology is proposed. Conventional OCDMA system only allows finite units to transmit and access simultaneously according to the number of channels. The protocol is proposed to resolve this problem. By using the reservation scheme and a distributed arbitration algorithm, channel collision and destination conflict can be avoided. The protocol can efficiently support the transmission of multimedia messages that require the different time-delays. At the same time, each optical network unit is equipped with a fixed optical encoder/decoder that is always tuned to channel for control and the tunable optical encoder/decoder that is tuned to any of channel for data. The network throughput and average delay have been investigated by numerical analysis and simulation experiments. It is shown that the multipriority reservation protocol in this POF access net     

一种用于塑料光纤接入网的多优先级控制协议设计

提出一种基于光码分多址(OCDMA)技术的塑料光纤接入网的多优先级控制协议.由于受传输误码率的限制,常规的光码分多址系统只允许有限个用户传输数据或接入网络,为了解决用有限的码字来实现多于码字数目的多媒体工作站间的信息通信,这种多优先级的控制协议通过使用预约和随机分配算法可以有效地解决信道冲突和目的地址的冲突问题, 该协议可以支持多媒体信息传输中各类信息不同的时间延迟要求.另外,在该接入网中,每个光网络单元均设有两套光编码器和光解码器,一套用于控制信道,另一套用于各个数据信道.利用本文提出的协议对塑料光纤接入网的网络吞吐量和平均延时时间进行了数值分析和仿真实验,结果证明了这种多优先级控制协议的有效性和高效性.     

基于光纤布拉格光栅编解码器的直接序列扩频跳频光码分多址系统

提出了一种混合直扩跳频光纤码分多址（DS／FH－OCDMA）系统的实现方法，该系统采用跳频素数码作为扩频码，运用了光纤布拉格光栅序列作为编解码器，并在解码器两端安置了双硬限幅器以提高系统的性能，理论分析和仿真结果表明，该系统具有大用户容量，高功率效率和低误码率等方面的优点。     

Spectral coherent-state quantum cryptography

A novel implementation of quantum-noise optical cryptography is proposed, which is based on a simplified architecture that allows long-haul, high-speed transmission in a fiber optical network. By using a single multiport encoder/decoder and 16 phase shifters, this new approach can provide the same confidentiality as other implementations of Yuen's encryption protocol, which use a larger number of phase or polarization coherent states. Data confidentiality and error probability for authorized and unauthorized receivers are carefully analyzed.