基于红外检测的H2S传感器中光谱吸收的理论

对于光纤红外的方法检测污染气体的浓度,光谱吸收理论具有非常重要的意义。根据朗伯-比尔(Beer-Lambert)理论,首先从硫化氢(H2S)气体浓度的定量分析以及分子参数的理论进行研究,再通过分析该气体的吸收线得出该气体的吸收系数α(ν)的一般方法。并得到,在气体压强小于0.03个标准大气压(atm,1atm=1.01325×105Pa)时用高斯(Gaussian)线型拟合,大于2atm时用洛伦兹(Lorentzian)线型拟合,它们的相对误差都控制在小于0.1的范围之内。压强在0.03—2atm之间时,吸收线型用福赫特(Voigt)线型拟合比较好,理论上得到很好的结果。     

基于熔融拉锥法的MZI型梳状滤波器研究

全光纤型的梳状滤波器（Interleaver）由于其优异的特性使之成为交叉复用技术的首选,而最简单的制作方法是通过熔融拉锥工艺制作M-Z干涉仪（MZI）型的Interleaver。但是其光谱形状的顶端平坦、隔离度和温漂等特性是该器件实用化必须解决的问题。从器件的实用角度出发,研究波分复用器件中M-Z干涉仪的制作方法、原理及应用现状和存在的问题。同时针对存在的问题介绍了几种新颖的改进结构以及其输出光谱特性,这些设计无疑对Interleaver的成熟商用起着极大的推动作用。     

无线传感器网络基于分簇路由的数据融合研究

无线传感器网络节点资源有限,所以需要采用有效的路由算法与数据融合机制来节省资源,延长网络寿命,提升数据采集效率。LEACH是经典分簇路由协议,针对其在簇头选择机制、数据融合以及簇头与基站通信的路由方面的不足,提出了几点改进方法,在簇头选择的算法中加入了能量控制条件,簇头与基站的路由改为更适合数据融合的多跳反向组播树,并基于信息熵提出了有效数据融合机制。仿真实验表明,改进之后的算法比原LEACH算法更有效地利用了节点资源,延长了网络生存时间。     

基于Mach-Zehnder干涉仪的光纤气体传感器理论

提出了一种基于马赫-曾德尔(Mach-Zehnder)干涉仪的光纤气体传感器。由于Mach-Zehnder干涉仪具有抑制光源噪声和模式噪声的特点,在高精度测量中越来越受到重视。在干涉仪的传感臂上涂有对待测气体敏感的薄膜,由于气体与敏感层的作用,导致光纤纤芯折射率发生变化,两臂的相位差发生变化,并引起干涉仪输出光强的变化和干涉条纹的平移,平移量与气体浓度对应。根据杨氏双缝干涉的理论,利用MATLAB对该研究进行计算机仿真,绘制出单色光的杨氏干涉图样和光强分布曲线,及气室中通入一定浓度的待测气体使干涉图样产生平移。