Development of three-dimensional profiler for large field micro-surface topography measurement

This paper presents a large field phase-shifting interference microscope for micro-surface topographymeasurement. A PZT is used as the Z-directional phase shifter. The interference microscope is the combination of the infinity tube microscope with the Mirau two-beam interferometer. Two-dimensional precision motorized stage is aligned as the scanning system in theX- and Y-direction to extend the test surface measurement range to 12.5 mm× 12.5 mm. The minimum displacement is 0.039 μm and the overlapped proportion is 0.22. A fast stitching algorithm is proposed based on grid matching. According to the reflectivity of the core and the ferrule, the plate with the transmission/reflectivity ratio of 70/30 is selected to balance the interference intensity. The instrument is proved to be valid by actual measurement of the end surface of an optical fiber connector.     

相位展开的6种算法比较

相位展开算法主要可以分为路径跟踪算法和全局展开算法。为了比较这些算法的性能,采用计算机模拟斜面和高斯面,并加入不同程度噪声产生包裹相位;从两大类中各选取3种比较典型的算法分别对其进行相位展开,计算它们的均方根误差;最后对实验数据进行比较和理论分析。结果表明,基于网络规划的最小费用流算法和基于贝叶斯推断的ZπM算法是较为有效的算法,在实际应用中值得选择和改进。     

高感光度测定研究

研究了感光材料高感光度测定方法 ,并将工作标准感光仪改造成适合高感光度范围的感光测定仪 ,解决了现有感光仪无法测定高感光度的问题。     

基于波长路由的光互连系统

阐述了波分复用对互连网络通信性能改善的原理,以此为基础提出了采用波长作为IP寻径“网络地址”,实现网络间路由寻径的新概念,使网络具有非常好的可扩展性。并介绍了利用双波长环网构成机群系统的实验工作进展。     

集成型硅光电负阻器件及应用研究

本文报道了对集成型硅光电负阻器件及其应用的初步研究结果。文中介绍了硅光电负阻器件(PLBT)的特性并对用该器件所构成的光控正弦波振荡器进行了实验研究。根据实验结果,文中还探讨了该类型振荡器在光调制方面所具有的功能.     

小波变换在白光干涉数据处理中的应用

采用小波变换方法对分布式寄生偏振耦合测试仪(DPCA)采样数据进行滤波除噪。实验结果表明,通过采用Daubechies小波对采样数据进行5阶分解、除噪并重建信号后,信噪比(SNR)满足测量要求：SNR从65dB左右提高到80dB以上,SNR增益达到15dB以上,提高了光纤陀螺DCPA对保偏光纤绕组中偏振耦合点的检测灵敏度。     

球面参考光波数字全息的一些特点分析及实验

对以球面波作为参考光记录数字全息图的采样和再现分离条件进行了详细的分析。推导出了同时满足采样和再现分离条件时,CCD及物体的横向尺寸、物体及参考光源至CCD的距离之间需要满足的关系式,证明了完全散射物体上复振幅在记录面上的叠加可以等效为一个点光源在记录面上产生的效果,进行了相应的实验研究。结果表明：数字全息术中采用球面参考光波可以比采用平面参考光波更容易满足采样和分离条件,并可以记录到更多的物体信息;在物体至CCD的距离固定的情况下,无透镜傅里叶变换全息术是优化的记录光路结构;散射物体比衍射物体的数字全息图更容易满足采样和分离条件。     

光源谱型对保偏光纤应力传感信号的影响

保偏光纤对入射的线偏振光具有偏振保持能力,用白光干涉系统可实现准分布式应力、温度和位置传感。超辐射发光二极管(SLD)当驱动电流较小时,光谱服从高斯分布;随着驱动电流增加,中心波长向短波方向漂移,光谱畸变,可用两个高斯函数相加拟合。本文详细分析了SLD光源在不同驱动电流下的谱型分布及拟合曲线,并在保偏光纤应力传感系统中进行了实验,实验结果表明随着光源输出功率增加,在耦合点两侧对称分布着伪耦合点。当光源功率为15 mW时,伪耦合点的耦合强度比力致耦合点的耦合强度约小15 dB。     

Sensitivity enhancement of distributed polarization coupling detection in Hi-Bi fibers

The intensity and position of the coupling points in high birefringence(Hi-Bi)fibers can be detected effectively using distributed polarization coupling(DPC)detection.The detection sensitivity can decrease due to mechanical vibration disturbance and environment noise.Thus,a method based on empirical mode decomposition is proposed to detect weak mode coupling points.The simulation and experimental results illustrate that the proposed method can suppress the noise effectively and improve sensitivity significantly.The method can identify coupling points as weak as-60 dB embedded in noise automatically and effectively.The algorithm is applicable for DPC,and the experimental sensitivity is improved by 10 dB.     

空间扫描型光纤法布里珀罗传感解调系统中CCD的光照度数学模型研究

针对空间扫描型光纤法布里珀罗（F-P）传感解调系统中CCD的光照度分布建立了数学模型,研究了不同帧扫描频率下CCD输出信号和信噪比。利用已设计的解调模块进行了CCD光照度分布的实验,实验结果表明,当帧扫描频率不同时,CCD各个像素输出信号电压的实验值与计算值的相对误差均小于2.5%,同一像素输出信号电压的实验值与计算值的相对误差变化数值均小于0.005,随实验所用CCD帧扫描频率变化,信噪比以184 Hz为分界点以两种变化斜率改变,验证了数学分析模型的有效性。