光纤几何参数的自动检测仪

叙述了光纤几何参数的自动测试方法,光纤断面通过显微光学系统成像,由CCD摄像头接收,并通过图像采集系统传输到计算机中,供进一步处理,介绍了测量原理及数学模型,采用了图像增强,图像分割等处理技术,消除图像噪声,从光纤断面图像中提取有效信息,采用不同的算法,精确计算了光纤几何参数,编制了实用化软件,提供了实测结果及二三维图示,根据上述原理与技术研制的仪器,操作简便,测量精度高。     

全光纤速度测量仪的研究

本文提出一种由单膜光纤及其无源器件构成的全光纤速度测量仪。在具体分析该测量仪的工作原理基础上研制了一套实用的速度测量系统,并且将该干涉仪与传统的迈克尔逊速度干涉仪进行了比较。将其应用于喇叭的振动测量中,获得了稳定的、可重复的实验曲线。     

Sagnac干涉仪的几何参量计算

根据空间调制干涉成像光谱仪对视场的要求和小型化目标,通过对分体型Sagnac干涉仪的结构与光路进行分析,研究了Sagnac干涉仪的几何参量与入射光线视场角和孔径之间的关系.推导出满足视场要求的最优化几何参量以及满足横向剪切要求的几何参量修正量,并将其推广到实体型Sagnac干涉仪中,用于指导干涉成像光谱仪的结构设计与优化.     

光纤连接器

介绍了光纤连接器的结构、端面形状、技术指标要求以及近几年发展起来的新型光纤连接器。对光纤连接器的关键技术———氧化锆陶瓷 (PSZ)插针体的制造进行了详细的分析。结果表明 ,生产陶瓷插针的设备和工艺相对比较复杂 ,一次性的固定投入较多 ,只有达到一定的生产规模才能产生效益     

倒锥透镜型塑料光纤连接器光学特性研究

提出一种基于倒锥透镜光纤端的新型塑料光纤连接器.为了增大光纤的数值孔径,降低光纤端面对于对准准确度的要求,连接器的光纤连接端面制成倒锥透镜形状.利用截断法对该类型连接器的光学特性进行了测试.1 m长光纤跳线总损耗有75.7％集中在5.4 dB～6.0 dB之间,连接损耗70.7%集中在2.1 dB~2.7 dB之间,同一组跳线插拔200次连接损耗有95％集中分布在2.2 dB～2.58 dB.实验结果表明：倒锥透镜型塑料光纤连接器可以满足“光纤入户”对连接器性能的要求.     

基于薄芯光纤模态干涉技术的曲率光纤传感器

提出了一种新的基于薄芯光纤模态干涉技术的光纤曲率传感器。在单模光纤的中间部分插入薄芯光纤用于传感光路,没有插入薄芯光纤的单模光纤用于参考光路,以消除环境对曲率测量的影响。由于插入的薄芯光纤和单模光纤纤芯失配,导致包层的高次模被激发,并与纤芯模在单模光纤内形成干涉。当改变薄芯光纤的曲率时,沿纤芯和包层传播的模态和光纤长度会发生改变,使得干涉谷峰发生平移。将传感光纤的两端固定的平移台上,当调节平移台距离时,薄芯光纤的曲率发生改变,导致干涉谷峰向短波方向平移。通过观察谷峰的平移距离可以实现曲率的传感测量。实验表明,该装置具有低损耗、低成本和高灵敏度的特点。     

基于虚拟样机的光纤旋转连接器损耗研究

提出一种基于虚拟样机的光纤旋转连接器损耗的分析方法.建立了道威棱镜系统中的光线输入-输出方程,采用光线追迹和解析模型的混合架构建立了齐次坐标系下的光线分析模型.模型中的输入误差包括输入、输出准直透镜和道威棱镜的角度和位移误差、轴承游隙和齿轮准确度;对30 000个角度准确度±100″、位移准确度±0.01mm的随机误差样本的损耗特性进行计算,结果表明:若要使公差引起的最大损耗小于4dB、损耗分布P(X3dB)小于0.5%,则光纤旋转连接器中准直透镜和道威棱镜角度误差必须控制在±1′以内.     

利用非平衡光纤Mach-Zehnder干涉仪探测频率非简并纠缠态光场

采用两对光纤构成的非平衡Mach-Zehnder干涉仪,对非简并光学参量振荡腔产生的20mW频率非简并孪生光束间的强度差与位相和的关联噪声进行测量,在分析频率为2MHz处测得关联噪声分别低于散粒噪声基准31和13dB,从实验上证实了在较低分析频率处孪生光束之间有较高量子纠缠. 关键词： 光学参量振荡腔 孪生光束 光纤Mach-Zehnder干涉仪     

磁光非线性光纤中光参量增益的研究

将光纤中磁光效应和非线性效应作为微扰,推导了磁光四波混频的耦合模方程.通过解析解研究了各向同性磁光非线性光纤的参量过程,并指出利用磁光耦合系数的色散特性可以实现四波混频的相位匹配.同时,采用龙格-库塔法分析了在线双折射磁光非线性光纤中,忽略费尔德常量的波长依赖性时,左旋圆偏振光参量增益的磁控特性,指出了实验中采用较高费尔德常量的非线性光纤的必要性.研究表明:1)对于低线双折射磁光非线性光纤,优化双折射大小可以获得最大的参量增益;2)根据参量增益对磁光耦合系数的单调依赖特性,适当选择光纤长度、泵浦功率以及输入导波光的偏振态,可使参量增益的磁可调范围大大提高.     

椭芯光纤干涉型多参量光纤传感技术

本文提出用椭圆纤芯高双折射光纤偏振干涉和双模干涉结合的双技术四参量以及双模干涉多参量同时测量的传感理论和实验原理，对交叉灵敏度作了分析，同时给出了误差分析，并结合理论模型对灵敏度矩阵的状态作了粗略估计。初步结果为：（１）灵敏度矩阵条件数不太大，可以采用迭代改善方法解线性方程组得到较好的解；（２）双模干涉传感器的灵敏度比偏振干涉传感器的灵敏度高两个数量级。     

用光纤迈克耳孙干涉仪测量折射率

对测量群折射率的白光干涉和光纤迈克耳孙(Michelson)干涉仪技术进行了改进.采用样吕夹片和样品与探测纤端面接触的方法,可以使群折射率的测量过程简单化.根据反射峰宽度的变化,可以调整样品反射界面与光纤的准直性,提高测量精度.     

Optic Fiber Interferometer for Absolute Distance Measurement

1.IntroductionAbsolutedistancemeasurementisfarfromanewtopic.However,itisstillafieldstimulatinggreatinterestsnowadaysduetoitSimportantroleinmanufacturingandassembly['J.SincethegreatsuccessachievedbyMichelsonandBenoitwhentheyfirstdevelopedaninterferometertodeterminethestandardmeterintermsofthemonochromaticredcadmiumline,theopticinterferometerhasbeenprovedtobeoneofthemostpreciseandefficientwayindisplacementmeasurementbecauseofitshighdiscriminationandsimplestructure.However,thetraditionalinterfe…     

基于光纤马赫-曾德尔干涉仪的强度测量研究

根据光外差检测原理，分析得到干涉测量适用于信号光强小于参考光强的探测，直接测量适用于信号光强大于参考光强的探测的结论。利用自制的全光纤马赫-曾德尔干涉仪系统，对位移信号进行了测量。实验结果表明：当位移信号较小时，干涉测量的灵敏度分别为62．068μW／mm和9．90mV／mm，而非干涉测量的灵敏度分别为4．30μW／mm和0．35mV／mm；当位移信号较大时，干涉测量的灵敏度分别为2．643mV／mm和0．055mV／mm，非干涉测量的灵敏度分别为12．326mV／mm和4．194mV／mm，测量结果与分析得到的结论一致。对于光纤干涉仪强度调制检测的应用具有参考价值。     

光纤干涉测距中光程定位的研究

提出一种由定位干涉仪和测量干涉仪组成的光纤干涉绝对距离测量方法;并用标准长度光纤实现光程倍增以增大测量范围;重点讨论了用脉冲电流调制的准单色光源实现光程定位的方法及其精度。通过理论分析和仿真实验,定位重复性误差优于±1μm。     

Phase Measurement Algorithm in Wavelength Scanned Fizeau Interferometer

Wavelength scanned interferometry allows the simultaneous measurement of top surface shape and optical thickness variation of a transparent object consisting of several parallel surfaces. Interference signals from these surfaces can be separated in frequency space, and their phases are detected by discrete Fourier analysis. However, these signal frequencies are shifted from the detection frequency by the refractive index dispersion of the object and a nonlinearity of the wavelength scanning. The Fourier analysis is sensitive to the detuning of the signal frequency and suffers from the multiple-beam interference noise. Conventional error-compensating algorithms cannot be applied to an object consisting of more than three reflecting surfaces. We derive a new 2N-1 sample error-compensating algorithm, which allows the phase detection of any order of harmonic frequency among the interference signals. The new algorithm suppresses the effect of signal frequency detuning as well as the multiple-beam interference noise and can be applied to the measurement of complex objects consisting of more than three reflecting surfaces.     

All Fiber Optical Velocity Interferometer Research

In this paper,we use a fiber mode coupling method to analyse a fiber optical velocity interferometer system for any reflector and use it to measure low velocity impact specimens with diffuse reflecting surface. The experiment results agree with theoritcal analysises fairly and the profile of velocity vs time is first obtained in the experiment.     

All Fiber Optical Velocity Interferometer Research

ｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＬａｓｅｒｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｙｈａｓｂｅｅｎｇｅｎｅｒａｌｌｙａｃｃｅｐｔｅｄａｓａｐｒｅｃｉｓｉｏｎｔｏｏｌｔｏｏｂｔａｉｎｐｒｏｆｉｌｅｆｏｒｖｅｌｏｃｉｔｙｖｓｔｉｍｅｓｏｆｔｈｅｍｏｖｉｎｇｓｕｒｆａｃｅｓｏｆｉｍｐａｃｔｓｐｅｃｉｍｅｎｓ．Ｍｏｓｔｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｌａｓｅｒｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒｓｒｅｑｕｉｒｅｓｏｕｒｃｅｗｉｔｈｌｏｎｇｃｏｈｅｒｅｎｃｅｌｅｎｇｔｈａｎｄｈｉｇｈｐｏｗｅｒｔｏｍｅａｓｕｒｅｐｒｏｆｉｌｅｆｏｒｌｏｗｖｅｌｏｃ…     

基于数字全息图的光纤折射率测量研究

利用数字全息显微层析技术构建了光纤折射率测量的测试系统, 包括光路系统与软件系统. 以物光波的相位分布曲线为依据由CCD记录最优的数字全息图; 在优化频谱图的基础之上对全息图做频域滤波, 准确选取物光波所对应的频谱范围; 使用基于角谱理论的再现算法提取出物光波的相位分布信息, 并通过模拟全息图验证相位提取的准确性; 由单幅全息图提取的相位分布信息, 结合光纤的多层模型, 还原出光纤断层面沿直径方向的折射率分布. 以单模、多模光纤为实验样品进行了测量, 测量结果与S14折射率测量仪的测量结果吻合, 精度可达10^-4. 实验对比结果表明本文方法可简单、快速、准确地测量光纤内部的折射率. 本文还对特种光纤的折射率进行了测量研究.