全光纤火警报警系统

介绍了一种基于荧光传感原理的全光纤火警报警系统。该系统利用掺钕光纤作为传感材料,可以工作在500℃～600℃。设计出一套实验系统用来模拟真实情况,并用于寻找一个合适的信号处理方法。实验中发现了荧光信号的退化现象。通过大量的实验,找到了一种信号校正方法用来克服这种荧光信号的退化问题。制成一套实际火警测试系统,并进行了测试,得到了满意的实验结果。     

基于光纤光栅谐振腔的掺镱全光纤激光器设计(英文)

采用数值分析方法分析了光纤长度、后腔镜反射率等因素对激光器输出阈值泵浦功率、输出功率的影响,为全光纤激光器的优化设计提供了理论基础.在设计过程中采用光纤光栅作为光纤激光器的反馈与选频腔镜,通过锥度光纤实现了泵浦模块与掺镱双包层光纤之间的低损耗连接以及高效率的泵浦激光功率传输,成功研制了具备稳定窄化线宽激光输出的掺镱全光纤激光器.实验得到了波长峰值在1 082 .50 nm,谱线宽度0 .113 nm,最大输出功率8 .5 W,泵浦阈值功率0 .8 W,斜率效率为70 .8 %的稳定激光输出.     

改进的荧光光纤温度计系统

提出了完全对称的双光路补偿结构形式——恒温差分法双光路补偿结构，给出了该系统的数学模型，并应用于实际荧光光纤温度计系统，初步的实验测试结果表明系统输出信号与被测温度呈现很好的线性关系。     

光子晶体光纤产生的超连续谱(英文)

多波长光源在光通信系统中有着广泛的应用,本文提出一种基于超连续谱的多波长光源产生方案.超短脉冲经过光子晶体光纤,基于自相位调制、交叉相位调制、四波混频等非线性效应产生超连续谱,实验中对该超连续谱进行切割,得到多波长光源.仿真和分析发现:对输入脉冲的峰值功率、输入脉冲宽度和光纤长度等各个参数进行调整优化后,可以得到3dB带宽为73nm的超连续谱,且连续谱的指标可以满足超高速、超长距离、超大容量光通信系统对多波长光源的要求.     

双光程光纤陀螺的温度致非互易性研究(英文)

为了提高陀螺的精度,提出了一种新型双光程光纤陀螺.在光纤环两端各连接一个偏振分束器,使得偏振光依次沿保偏光纤的快轴、慢轴传输两圈,其有效光程加倍,进而实现陀螺的Sagnac效应加倍.针对该光纤陀螺在温度场扰动下的非互易问题,分析了其特殊结构带来的温度致非互易误差,利用有限元分析法建立了相应的Shupe误差模型,并对光纤环90°熔点位置、光纤环折射率温度系数改变对Shupe误差影响进行了相应的理论计算与仿真分析,结果表明90°熔点置于光纤环中点或者选用折射率温度系数满足特定条件的光纤环可减小其Shupe误差.     

基于高双折射光子晶体光纤环镜的全光纤平顶梳状滤波器(英文)

A novel all-fibre flat-top comb filter based on a high birefringence photonic crystal fibre loop mirror is proposed and demonstrated. We simulate theoretically its output spectra and experimentally realize a flat-top output with a high extinction ratio. Compared to filters consisting of the conventional Panda polarization maintaining fibre, filters based on a high birefringence photonic crystal fibre loop mirror have better temperature stability. This kind of filter can be expected to be used widely in Wave...     

基于全偏振态检测的悬挂式光纤电压传感器(英文)

针对现有光纤电压传感器结构复杂、调整难度大、温度稳定性差、光功率损耗大及电压引入不便等问题,提出一种基于全偏振态检测且无需起偏器与检偏器的光纤电压传感器.传感器只含有自聚焦透镜、Bi4Ge3O12晶体以及全反射镜等3个主要元件,器件少,结构简单,对准较容易.介绍了全偏振态检测系统光路,采用分振幅法检测偏振态,具有快速响应、算法简单等优点.计算得出了偏振态、离线电场与被测电压之间的公式.进行了悬挂式高压试验,试验中的传感器上无电极,也无需接地,不但省去了昂贵的绝缘子,而且增大了传感器的量程.试验结果表明,在室温条件下0~10kV工频交流电压范围内,该传感器具有良好的线性关系,证明了该结构的可行性.     

微型光纤图像传输系统的设计与研究

介绍了所设计的微型光纤图像传输系统的结构和特性,并给出了此系统在不同工作距离的分辨率曲线和视场放大率曲线,利用此系统对一类典型的目标物进行了观察,得到了比较满意的结果。     

光纤传感器系统中的功能光纤

本文结合光纤传感器的应用实例,对光纤传感器中光纤的选用进行了比较详细的讨论.光纤传感器是一种新型和具有一定特殊应用的传感器,如光纤陀螺、光纤流量计等,由于其自身的特点,具有其他传感器无法替代的优势.在这些传感器中,光纤的选用是致关重要的,特别是传感器用光纤的特性及对光纤传感器的影响;本文提出了光纤传感器设计过程中选用光纤的一些重要依据并论及了发展传感器用光纤对光纤传感器的重要意义.     

应用耦合模理论研究光在圆对称双包层光纤中的传输(英文)

为了深入理解双包层光纤的光场传输特性,应用耦合模理论将双包层光纤等效为相互耦合的单模光纤和环形芯光纤,研究了圆对称的双包层光纤的光场传输.通过计算单模光纤LP01模和环形芯光纤导模的耦合系数发现了环形芯光纤LP0n模的耦合系数远大于其它导模的耦合系数,且LP0n模中的高阶模比低阶模的耦合系数大.据此,应用耦合模理论计算得到了该双包层光纤的光传输特性,计算结果发现光场沿光纤轴向呈近似周期分布,且纤芯中光功率变化的平均周期随波长递增,但平均归一化功率与光纤参数紧的选择有关.     

一种新型光纤光栅围栏防火防入侵同步预警系统

利用布喇格光纤光栅传感器对应变和温度同时敏感的特性,根据应变和温度导致光栅中心波长变化趋势及规律的不同,在光纤光栅围栏入侵监测系统中,从信号时域、频域提取的多方位特征对周界入侵和火灾发生等威胁安全事件进行智能识别和报警.在光纤光栅围栏防入侵功能基础上,无需做任何硬件封装的改变,也无需另外增加温度敏感光缆和集成其他温度监测系统,即可同时达到火灾监测的目的,实现防火和防入侵的同步预警.处理结果验证了该方法的有效性.     

电容感应式隐蔽报警系统的设计与制作

利用电容器的电容值随着极板间介质介电常数而变化的物理性质,设计制作了一种隐蔽式防盗报警系统.其中应用555无稳态振荡器产生随电容值改变而变化的方波信号,经由单片机处理后送至报警器,最终完成监控报警的作用.系统设计简洁精巧,实现了报警系统优良的隐蔽性,误报率低,稳定性与可靠性良好,适应性强,具有广泛的应用前景.     

基于多传感器信息融合的火灾报警器设计

火灾是人类社会经常遇到的一个灾害,它通常给人民群众带来生命和财产的损失。针对传统火灾报警器参数单一,易出现漏报、误报的问题,本文设计了一种基于多传感器信息融合的火灾报警器;该系统以温度传感器、CO浓度传感器和烟雾浓度传感器测量的现场参数为参考,通过比较器的比较送给单片机进行信息融合,当温度高度设定值时,蜂鸣器报警;在温度高于设定值,且CO和烟雾浓度高于设定值时,蜂鸣器报警并且LED灯闪烁,提示有可能有火灾发生。最终通过对系统的调试实现了对液晶显示器的显示控制和报警器的报警。仿真结果表明了系统能够及时准确的判断是否有火灾发生,具有较强的火灾预测和报警能力。     

智能无线防盗报警系统设计

设计一种使用彩信发送现场图像到手机的智能无线防盗报警系统。采用单片机STM32做主控制器,当有人员入侵到布防区域时,红外热释电传感器感应到人体红外信号,触发控制器发送拍照指令,随后控制器通过无线通信模块以彩信的方式将抓拍到的图像发送给目标手机,同时将中间处理数据产生的信息以及进行的图像处理保存到SD卡中,实现防盗报警,具有性价比高、可靠性强、实时性高等特点。如搭载操作系统、网络接口等功能可向智能家居等方向实现拓展。     

基于语义网络的列车无线烟雾报警系统的设计与实现

当前的列车无线烟雾报警系统无法对多变环境下的烟雾复杂信息特征进行准确地描述与提取,列车无线烟雾报警系统报警精度较低;设计并实现了一种基于语义网络的列车无线烟雾报警系统,采用语义网络作为综合信息描述烟雾属性之间的内部联系,将ARMS3C2440当成主控芯片,语义网络节点当成数据交换模块,总体列车无线烟雾报警系统中ZigBee无线模块同语义网络相融合,采用可伸缩语义网络距离准确描述烟雾浓度信息特征阀值,进行报警,提高了报警的准确率与及时性;验设置烟雾流速为1.0 g/s,浓度是2 g/s,设置烟雾浓度报警阀值小于或等于25%火灾下限,而总体气体中烟雾火灾下限是5%,因此设置烟雾气体报警高限是1%;真实验结果说明,该种语义网络的列车无线烟雾报警系统能够准确分析列车中烟雾特征,对异常烟雾进行及时准确地报警,相比传统报警系统,报警精确度提高了42%左右,报警时间降低2~3 s,具有很强的应用前景。     

基于M-Z干涉的光纤围栏系统实验研究

对基于M-Z干涉技术的光纤围栏系统进行了实验研究.讨论并分析了M-Z干涉技术在光纤围栏系统中的应用原理.利用M-Z干涉技术和互相关技术,在总计60 km的光纤上进行了单点和两点扰动的原理性实验.在采样速率为20 MHz时,理论上最高可达10 m的定位准确度.     

基于单片机和LabVIEW的无线火灾监测系统设计

设计了一款的RFTR1无线火灾监测报警系统,重点介绍系统的实现过程。系统以单片机STC12C5A60S2为核心控制器,利用LabVIEW开发环境设计上位机的监测界面,上位机通过串行口与单片机通信,从而实现对多路数据的采集与监测。设计并解释系统的硬件连接,对系统作软件设计,解释了LabVIEW监测平台的应用,经测试系统运行正常。系统具有无需布线、对功能变化的适应性强、系统数据及信息显示直观、人机交互界面好、抗干扰能力强、安装调试简便等特点。     

基于掺铒光纤/喇曼混合放大的光纤激光器布喇格光栅传感系统

提出了一种提高长距离光纤布喇格光栅信噪比以进行准分布测量的新方法.该方法基于掺铒光纤/喇曼混合放大的光纤激光器结构,掺铒光纤和滤波器构成的环形结构产生激光作为光源,喇曼光纤放大器对布喇格光栅信号进行低噪音的双向放大,置于远处的掺铒光纤利用剩余的泵浦功率产生自发辐射光和放大传感信号,为远处掺铒光纤之后的布喇格光栅传感器提供信号光以及补偿由于长距离传输造成的光纤损耗.实验显示,与使用宽带光源的传感方式相比,系统的性能得到显著提高,仅使用小功率泵浦,分布在50 km光纤上的FBG均获得了超过58 dB的优良信噪比.     

基于LabVIEW的光纤光栅自动检测及分析系统

为了便于光纤布喇格光栅传感系统的自动化测试及使用,利用光谱仪的远程控制端口,采用LabVIEW语言开发了具有友好界面的Q8384光谱仪远程应力自动化测试系统.将光纤布喇格光栅嵌入封装于钢梁中,并利用应力试验机进行应力加载,通过LabVIEW测试系统采集并处理实验数据,结果表明该系统功能与设计预期吻合,可以实现对被测量数据的实时监测及存储.测试设备易于操作,并且避免了对光谱仪的人为直接操作,可以延长光谱仪的使用寿命.