一种高灵敏度光纤Bragg光栅温度传感器

设计了一种基于光纤Bragg光栅(FBG)的高灵敏度温度传感器,分析了它的温度传感特性。该温度传感器的灵敏度为0．474nm／℃,是裸光栅的45．9倍;线性度为0．9988;通过调节有关参数可进一步提高或选择合适的灵敏度;通过改变参数可以调节该传感的传感区段,可用于常温下的温度测量。     

多维声光衍射和多维声光器件

本文建立了沿不同方向的多个超声波信号作用下的多维声光衍射的耦合波方程,并求出相应的解。分析了多维声光衍射的衍射效率、压缩、交叉调制和互调制强度等特性。用我们研制的多维声光器件进行了实验测量,实验结果与理论分析一致。     

基于圆环形薄壁截面梁的温度自补偿拉力传感器

提出一种基于圆环形薄壁截面梁的温度自补偿的拉力传感方法。将2个反射波长相同的光纤布拉格光栅(FBG)刚性粘贴于圆环形薄壁截面梁的外表面,其间距为相距90°。当拉力的作用线与其中一个光栅在同一直径上时,2个光栅反射峰的间距与拉力的大小呈线性关系,而对温度变化不敏感,从而实现了温度自补偿的拉力传感。实验中,温度自补偿传感的拉力达到7 kgN。     

布拉格光纤光栅用于标准钢筋试件应变传感和弹性模量测量的实验研究

利用两组布拉格光纤光栅 (FiberBraggGrating ,FBG)FBG1和FBG2对标准钢筋试件的应变和弹性模量进行了测量 ,并与电阻应变片的实验结果进行了对比。FBG1、FBG2和电阻应变片的应变测量灵敏度分别约为 1/ 14 5 .6、1/ 15 5 .8和 1/14 1.5 με/吨 ,理论值为 1/ 15 6 .86 με/吨 ;测量钢筋试件弹性模量分别为 2 .2 12× 10 5、2 .0 35× 10 5和 2 .2 73× 10 5Mpa,而理论值为 2 .0 3× 10 5Mpa。结果表明 ,作为测量应变的常用仪器 ,FBG比电阻应变片的实用性能更为优越。     

双折射光纤环形镜滤波器特性研究

双折射光纤环形镜具有滤波特性,将两个串联的双折射环形镜作为光学滤波器可以改善滤波特性,使其更为灵活。提出了用两个双折射光纤环形镜相串联的简单方案改善环形镜滤波特性。分析了由双折射光纤和萨尼亚克环构成的环形滤波器的透射特性,并讨论了用两个双折射光纤环形镜串联的滤波特性。从理论上模拟了双折射光纤长度比为1：2时的透射光谱形式,给出了透射光的表达式。串联后光谱中主峰的3dB带宽约为7nm,与单个环形镜相比,压缩了环形镜的3dB带宽,品质因数Q约为4．5。实验结果与理论模拟相一致,因此证实了该理论的正确性。     

多段双折射光纤构成环镜滤波器的滤波特性

讨论了多段双折射光纤构成环镜滤波器的滤波特性。从理论上得到了N段双折射光纤构成环镜滤波器滤波特性的结果;具体给出了N为1、2和3时的具体表达式;分析了所构成的环镜滤波器的偏振无关特性;讨论了双折射光纤的长度、拍长、双折射光纤之间夹角等因素对滤波器滤波特性的影响;最后,做了相关的实验验证。所得到的实验结果和理论模拟结果非常吻合。证实了理论的正确性。基于多段双折射光纤构造的滤波器。稳定性优于一般的全光纤马赫—曾德尔干涉仪型滤波器。具有结构简单,灵活性强,偏振无关,插入损耗小和成本低等优点,在光纤传感解调,调谐光纤激光器和光纤通信滤波器等领域具有巨大的应用前景。     

数字闭环光纤陀螺仪过调制技术研究

针对光纤陀螺噪声的特点,提出了一种采用增加偏置调制深度的办法提高光纤陀螺信噪比,虽然陀螺理论灵敏度有所降低,但是陀螺的长期漂移即零偏稳定性却获得了明显提高.这种方法我们称之为过调制技术.对基于数字闭环调制解调方案的过调制技术改善陀螺信噪比的理论基础进行了深入的分析,在此基础上进行了相关的实验研究.理论分析和实验结果均表明,当调制深度处于π/2与π之间的某个值时,光纤陀螺具有最佳性能.相比于传统的π/2偏置点,采用过调制技术后的光纤陀螺的零偏稳定性获得了数倍的提高.     

两通道声表面波全光纤声光调制器的研究

研制了一种新型的两通道声表面波(SAW)全光纤声光调制器,建立了多通道声波与光纤中光导波相互作用的耦合模方程并求出其解。SAW全光纤声光器件由两通道SAW器件和单模光纤构成。光纤嵌入SAW器件,光纤中的光导波被声表面波调制,由于两个通道中的SAW具有不同的中心频率,所以光纤中的光导波可以被具有不同频率的两个通道的SAW同时调制。测试了器件,实现了全光纤相干调制解调。     

基于多频布拉格声光衍射的多通道光学双稳态

本文分析了单频喇曼-奈斯型和布拉格型声光光学双稳态的多通道运用特性,进而提出基于多频声光衍射的多通道光学双稳态。作者推导出多频反常声光互作用耦合波方程,得出布拉格状态下的解。从理论上研究了多频反常布拉格声光衍射的各种线     

二维声光互作用理论及实验分析

本文在理论上推导了二维声光互作用的耦合波方程的普适形式,并借以对正常声光互作用下的喇曼-奈斯(Raman-Nath)型衍射进行了求解,所得结果与两个一维喇曼-奈斯型声光调制器组成的两维器件的实验结果进行比较,两者相符.