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.     

应用于三轴光纤陀螺中的双程后向ASE光源

根据三轴光纤陀螺的高精度需求,采用大功率高稳定性的高精度双程后向方案掺铒光纤光源。通过对ASE光源的理论分析建立数学模型,并根据所用掺铒光纤及泵浦光源的参数对光源进行谱型分析,确定光路方案。再以掺铒光纤和泵浦激光器的温度特性和补偿为研究重点,对掺铒光纤的长度和掺杂浓度以及泵浦功率和铒纤的匹配性进行试验,最终采用铒纤长度19 m,泵浦波长974.6 nm,泵浦功率140 m A,得到光源光功率为20 m W,平均波长变化量小于0.5′10~(-6)/℃,满足光纤陀螺对ASE光源的要求。     

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。     

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。     

光纤陀螺全方位性能自动评价系统

构建了光纤陀螺(FOG)全方位性能自动评价系统,对其主要功能进行了详细的叙述,完成了计算机、转台、温控系统、振动台、光纤陀螺等之间的通讯模块软硬件设计.这种光纤陀螺全方位自动评价系统除了可以测试国军标中规定的测试项目,还可以模拟光纤陀螺实际工况下的温度变化、振动影响,对光纤陀螺抗温度变化、抗振动性能做出数字化评价.所有操作均采用模块化设计和可视化方法,方便和简化了复杂的测试过程.通过配接不同的测试仪器,实现了光纤陀螺与陀螺光学元件的程控自动测试.实践证明介绍的光纤陀螺全方位性能自动评价系统技术先进、功能完备,满足各种光纤陀螺性能测试的需要.     

陀螺用超细径保偏光纤机械强度评估方法

针对陀螺应用场景下超细径保偏光纤机械强度评估需求,提出一种基于可拉伸骨架的超细径保偏光纤强度评估方法,超细径保偏光纤绕制于可拉伸骨架之上形成光纤环圈可模拟出成环应力过程,采用该光纤环圈构建光纤陀螺,环圈骨架内的压电堆栈可驱动骨架带动超细径保偏光纤周期性拉伸,对超细径保偏光纤起到应力激励施加效果可激发光纤疲劳以实现光纤强度快速评估与筛选,同时在超细径保偏光纤内形成相位调制功能以实现陀螺偏置调制,陀螺信号长期输出变化情况可表征超细径保偏光纤力学特性优劣。该方法能够体现出超细径保偏光纤成环应力施加的复杂性和陀螺应用光纤长期张紧、弯曲等条件下应力长期演变性,有助于陀螺用超细径保偏光纤强度评估与筛选。     

Magnetically tunable hollow-core anti-resonant fiber polarizer

An in-line high efficient polarizer, composed of magnetic-ionic-liquid-adorned(MIL-adorned) hollow-core anti-resonant fiber(HARF), is theoretically proposed and experimentally demonstrated. The protocol is based on the selective conversion of polarization mode into leaky mode and attenuates quickly in MIL and the polarizer is featured by the magnetically tunable polarization extinction ratio(PER) and the thermally controllable operation bandwidth.     

基于PSG和Jones矩阵法的快速高精度PMD测量

对基于Jones矩阵法的偏振模色散(PMD)测量方法进行了充分的研究,提出了计算测量Jones矩阵的通用公式,提高了测量Jones矩阵的精度;建立了基于高速数字化偏振态产生器(PSG)和Jones矩阵法的快速高精度PMD测量系统,将测量PMD时间缩短为＜15 s,重复测量精度可达0.028 ps.实验表明,这种快速高精度PMD测量系统具有很好的实用价值.     

FOG光纤环三维温度瞬态模型

提出了光纤陀螺光纤环三维温度瞬态模型解析式,用于求解先纤环径向、轴向和周向温度瞬态效应所致的非互易性相位、速率和角度误差.相比传统的二维光纤环模型只能分析均匀径向温度瞬态效应,此三维模型改善了求解能力,提高了准确性.采用有限元方法数值求解三维温度瞬态模型解析式,得到了不同温度激励下的热致速率和角度误差.最后进行了光纤环温度激励的相应实验,实验结果与光纤环三维温度瞬态模型数值计算结果一致,验证了光纤环三维模型的准确性.     

无线传感器网络数据收集方案改进方法研究

当前,无线传感器网络成为研究热点,其数据的传输安全性受到广泛关注。文章提出了一种基于改进的LEACH协议的无线传感器网络数据收集方案,降低了数据传输过程中的能量损耗。