High-speed polarization mode dispersion measurement using digital polarization-state generators and Mueller matrix method

A polarization-mode dispersion （PMD） measurement system using a pair of polarization-state generators （PSGs） is demonstrated. Based on the saturation characteristics of magneto-optic rotators, the PSG can be digitally controlled, ensuring high-speed and highly repeatable generation of five distinct polarization states. Thus, the PSG can make full use of the advantage of the Mueller matrix method of PMD measurement. The experimental result shows that the system has good measurement repeatability and potential for field testing.     

OCT无创检测技术的人体血糖平衡延迟时间研究

为了研究在人体血糖快速变化情况下,皮肤组织液糖浓度与血液(指血、静脉血)中血糖变化的延迟关系,采用光学相干层析技术,通过人体口服葡萄糖耐量测试和血糖钳夹实验,测量了随血糖变化的皮肤光衰减系数,并对人体血糖平衡延迟时间问题做了研究。为了避免由于延迟因素造成预测血糖值误差过大,选择700m ~800m以下皮肤深度的真皮网状层作为分析计算区域。结果表明,延迟时间一般随着皮肤区域深度的增加而缩短;在不同的皮肤深度区域,血糖平衡延迟时间存在一定的差异性。此研究有助于提高光学无创血糖检测的准确性和可靠性。     

单模光纤拉伸器分布式双折射特性实验研究

在偏振敏感光纤系统中,光纤双折射是重要的参 量。基于压电陶瓷的单模光纤(single-mode fiber,SMF)拉伸器是光纤系统中引入应变、光程或 相位变化等常用的器件,而少有人关注过光纤拉伸器引入的双折射特性。本文提出基于分布 式偏振分析的SMF拉伸器双 折射特性表征方法,结合全穆勒矩阵分析和光频域反射仪技术,可以得到SMF拉伸器缠 绕光纤的分布式双折射特性。实 验得到:在光纤拉伸器使用过程中,光纤双折射随驱动电压增大而增加;当光纤拉伸器缠绕 光纤表面不平整时,可引入更高 的基底双折射,且在施加驱动电压时,基底双折射增加更加明显;设计合适的拉伸机构和光 纤缠绕方法,能有效地避免光纤拉 伸器使用过程中双折射的改变,但可能会引入较强的基底双折射。本文研究结果对于在偏振 敏感光纤系统中使用光纤拉伸器时系统性能的评估及优化具有指导意义。     

新型全光纤交叉偏振光学相干层析成像系统

交叉偏振图像不但可以反映样品的偏振敏感结构信息,而且可以更好地反映出样品浅表层的微结构。因此利用光学相干层析成像技术(OCT)获取样品的交叉偏振图像越来越受到人们的关注。在前人的基础上,实现了一种基于单模光纤的新型全光纤交叉偏振光学相干层析成像系统(CP-OCT),该系统具有同时获得样品的交叉偏振信号和同向偏振信号的功能。详细介绍了CP-OCT系统信号的形成原理,并使用琼斯矩阵理论推导出交叉偏振信号和同向偏振信号的表达式。使用CP-OCT系统分别对玻璃片、中心波长为1310nm的λ/4波片及在体皮肤进行成像,从实验上验证了全光纤CP-OCT系统具有同时获取样品偏振敏感结构与偏振不敏感结构信息的能力。     

基于对称方波调制的光纤陀螺本征频率自动测试方法

从光纤陀螺的调制原理出发,采用频率为光纤环本征频率的1/2的对称方波对Y波导进行调制,分析光纤陀螺的输出信号,得到输出的方波信号的占空比与调制频率的对应关系,通过数据采集卡将占空比转化为方波上下峰值点数差的问题,并以此点数差作为反馈量调节对Y波导的调制频率实现对本征频率的自动锁定。该方法已在工程实践中得到应用,试验结果表明该测试方法可在几秒中之内完成而且测试精度可达0.01kHz。与已有的测量方法相比,基于对称方波调制的测试方法具有更高的精度、高速、数字化和易于实现自动测量。     

偏振相关损耗对偏振复用系统信道正交性的影响

在偏振复用系统中,利用两个正交的偏振光作为不同的信道在同一根光纤传输,从而达到使传输信息量加倍的目的.在信号接收端,需要将这两个信道重新分离,分离时除了偏振模式色散(PMD)之外,还会受到偏振相关损耗(PDL)的影响.根据PDL的原理,推导了偏振复用系统中两正交信道夹角与PDL的数值关系,计算了PDL大小对系统的影响.并依据理论模型构建了实验系统,对光纤一个主轴光强进行衰减,描绘出信道间串扰和PDL之间的实验曲线,验证了理论分析的有效性.实验表明,PDL调至最小的时候.若要求串扰控制在-10 dB以内,差分群时延(DGD)应该压制在10 ps以内;当DGD增大到140 ps以后,被标记和没被标记的信道信号强度达到了1:1,系统则完全无法工作,在接收端无法分离信道.本项研究对于保证偏振复用系统的稳定性具有一定的指导意义.     

基于温度激励的光纤陀螺光纤环瞬态特性检测

光纤陀螺基于萨尼亚克效应测量垂直于光纤环平面的敏感轴方向上的旋转分量。光纤环是光纤陀螺的核心部件,光纤环的缠绕质量直接影响着光纤陀螺的整体性能,对光纤环的缠绕质量全面检测十分必要。针对目前光纤环检测手段的局限性,提出了一种基于温度激励的光纤陀螺光纤环瞬态特性检测方法,全面表征了光纤环的缠绕质量。建立了光纤环柱面坐标三维计算模型,采用有限元方法定量分析光纤环不对称度和局部温度激励位置精度对光纤环瞬态响应的影响,同时开展了光纤环温度激励相应实验,实验结果与光纤环三维物理模型数值计算结果相一致,在理论和实验上验证了光纤环瞬态特性检测方法的可行性。     

全光纤口腔OCT系统偏振波动自动消除方法研究

采用法拉第旋转效应自动消除伞光纤口腔光学相十层析(OCT)成像系统巾光纤Miehelson干涉仪干涉臂单模光纤中随机偏振态变化对十涉信号的影响,使得无论样品臂和参考臂光纤中光偏振态如何发生变化,干涉信号始终保持最强.介绍了该方法的基本原理、获得了离体牙齿稳定十涉信号和二维OCT图像.     

基于Haar检测和改进的Camshifl的人脸跟踪

针对人脸目标的遮挡大角度倾斜和旋转状态下的目标跟踪丢失问题,提出了一种时间回溯的人脸跟踪方法。以Haar特征检测和改进Camshift算法为基础,在Haar分类器中引入时间变量,实现回溯;在概率密度图像中引入变加权直方图模型,加大了人脸区域的权重,并辅以光照补偿、椭圆模板匹配等方法。实验表明,本文算法能够有效克服遮挡问...     

融合SVM和AdaBoost的近红外人脸识别方法

针对人脸识别算法复杂度高和误检率高的问题,提出了一种在二维主元分析(2DPCA)方法基础上,融合支持向量机(SVM)和AdaBoost训练法的近红外人脸识别新算法。该算法首先对近红外光照下的图像通过人脸检测、小波变换和二维主元分析得到"特征脸";然后,对特征数据先进行SVM分类学习,并以SVM学习结果作为初始分类器,再通过Ada-Boost方法进一步加强,形成强分类器,作用于待测样本,完成识别。实验证明,该算法不仅提高了分类器的分类能力,而且降低了计算的复杂度,在实际场景应用中有较高的识别率。