光纤光栅静态和动态波长同时解调技术的研究

阐述了基于可调谐滤波器(TOF)对光纤光栅(FBG)静态波长和动态波长同时解调技术的研究。将FBG粘贴于悬臂梁上,在其自由端通过砝码和激振器同时给FBG施加静应变和动应变,检测FBG静态波长和动态波长的变化。初步实验表明：准静态波长检测分辨率为1．6pm,动态波长检测分辨率为0．007pm／√Hz。     

采用双方波信号和B-样条小波解调弱反射光纤布拉格光栅

提出了一种采用双方波信号和B-样条小波解调弱反射光纤布拉格光栅(WFBG)的方法,并进行了实验验证.单个方波周期设置为相邻WFBG间光纤中激光往返传输的时间,对单个方波进行猝发操作形成双方波,则前WFBG反射的后方波与后WFBG反射的前方波重叠干涉.采用B-样条小波变换降低干涉信号的噪声,利用Hilbert变换对干涉信号进行π/2相移,对原干涉信号和相移后干涉信号比值进行反正切运算,得到干涉信号的相位信息.将间隔为50m的5-WFBG阵列置于木地板上,分别接收不同振幅和频率的正弦声波,采用上述方法解调的干涉相位信号能较好地反映声波信息.该解调方法解调光路简单,数据处理简单.     

基于波分复用器的光纤光栅振动传感器阵列

研究了一种用光纤光栅测量动态应变的阵列传感技术。在用基于3×3耦合器的非平衡光纤马赫-曾德尔干涉仪解调光纤光栅波长变化基础上,提出了通过波分复用器(WDM)来实现多个光纤光栅振动传感器的复用,测试了波分复用器对通道交叉干扰的影响,并同时测得了串联的3只光纤光栅的振动信号。讨论了使用这一技术时,工作环境和光源光强的变化对测量没有显著影响以及该技术可以用于高频信号的测量原因。该技术优点在于测量频率高、灵敏度高,不受光源光强度的影响,还可以获得不同测量点之间的相位关系。     

DFB光纤激光器

本文采用耦合波方程对DFB光纤激光器进行了理论的分析、计算,并在这些计算的基础上,成功研制出 DFB光纤激光器.     

差动式光纤Bragg光栅土压计及其温度特性的研究

基于平面圆形薄板和悬臂梁组成一复合结构,实现了光纤Bragg光栅(FBG)压力传感器的差动式测量.结果表明:传感器分辨率为0.05%,重复性为0.14%,回程误差为0.38%,线性误差为0.24%,基本误差为±0.57%;以20℃为基准,在-20～ 100 ℃,温度引起的零点漂移不超过满量程的1.9%,随着工作温度范围减小至-20～ 50 ℃,零点温度漂移也减小至满量程的0.6%,在0～ 30 ℃,温度特性非常好,零点温度漂移最大为满量程的0.07%.给出了进一步改善传感器压力传感特性和热稳定性的方法.     

基于空间耦合传输方法的FBG传感器转子涡动测温误差及其影响因素研究

针对电机转子涡动对光纤光栅温度监测系统精度产生的影响,采用光纤光栅（FBG）的传输矩阵理论和自聚集透镜的耦合损耗理论,建立了涡动条件下FBG扫描光谱模型,结合相关试验,研究了扫描光谱的畸变规律及系统测温误差的影响因素。结果表明：涡动导致扫描光谱反射峰发生偏移、3 dB带宽减小,通过协调涡动频率和解调仪扫描频率,使准直器间耦合损耗周期达到FBG光谱扫描时间的10倍以上（q>10）是保证较低测温误差的关键;同时,质心法对剧烈涡动条件下扫描光谱的寻峰效果明显优于高斯曲线拟合法。随着转子端面处的径向位移幅值或轴线偏角幅值的增大,系统的测温误差先缓慢地增大、后剧烈地增大;随着椭圆形轴心运动轨迹轴比的增大,测温误差先剧烈地增大、后缓慢地增大至稳定。当转子径向位移幅值小于200μm、轴线偏角幅值小于0.167°时,在轴比等于3、q值等于10条件下,15次采样试验反映出质心法和高斯曲线拟合法分别令系统的测温误差从2.9℃降低至0.6℃和1.1℃,为监测系统的应用与测温精度的预估提供了依据。     

以L-天冬氨酸为手性源定向合成(+)-|2R,2S-硫代二琥珀酸

手性硫醚是一类重要的精细化工产品．以L-天冬氨酸为原料,在冰水浴中经重氮化、氯代,得到中间产物L-2-氯琥珀酸．继而与Na。S进行硫醚化反应得到产物（＋）-2R,2’S-硫代二琥珀酸．反应总收率40．1％,产品经。H—NMR检测确认,[αD^20]=＋27．3（c=1．0,DMSO）,光学纯度99．3％．从而引进一种以天然氨基酸为手性源,定向合成手性硫醚的方法．     

近地层紫外自由空间通信微弱信号放大器设计

针对近地层自由空间紫外通信信号微弱的特点,在阐述紫外信号调制方式的基础上,提出了放大器的选频特性及其指标。围绕预定的指标要求设计了选频电路和三级放大电路,通过增益调整电路进行增益的补偿和微调,使总体特性曲线可以满足实际使用的需求。用Multisim进行放大器仿真,结果表明：该放大器在30 kHz和50 kHz两个中心频率具有10 000～100 000之间连续可调的放大倍数,中心频率附近的带宽约2 kHz,等效输入噪声电压5 nV/Hz~（1/2）@30 kHz、50 kHz。设计中采用了低噪声器件,使放大器更适合用于近地层微弱紫外信号的放大,这对实际工作有一定的参考意义。     

低掺杂铒纤上分布反馈布拉格光纤激光器的制作

采用准分子激光器成功地在低掺杂普通铒纤上制作出5 cm的光纤光栅分布反馈布拉格(DFB)激光器,铒纤的峰值吸收率为5 dB/m,在100 mW,980 nm抽运光条件下,光纤激光器的输出功率为50μW,边模抑制比为50 dB。使用耦合模理论分析了一段5 cm带相移的分布反馈布拉格光纤激光器输出光强同腔内损耗及相移量的关系,计算结果表明,光纤腔内的损耗对激光器的输出具有非常重要的影响,大的损耗对应获得最大功率的光栅耦合强度相应减小,因此,在低掺杂铒纤上制作分布反馈布拉格激光器必须正确估计光纤激光器的腔内损耗,选择合适的光栅耦合强度,可以获得较大的输出功率。