相移光纤光栅光谱特性分析

用传输矩阵法从理论上分析了单相移光纤光栅的反射特性与其相关参数的关系,得到了一些有益干相移光栅制作和使用的结论.     

相移光纤光栅传输谱的研究

相移光纤光栅可作为密集波分复用 (DWDM)系统中的解复用器 ,相移的大小、位置和相移点的多少对该解复用器的性能有重要影响。应用传输矩阵理论分析了相移光纤光栅的相移大小、相移位置不同和多点相移对光纤光栅传输谱的影响     

双π相移光纤光栅的设计

研究了在均匀光纤光栅中对称地插入两个π相移时透射谱的特性,通过矩阵法详细计算和分析透射谱双峰的波长间隔、线宽、波谷深与光栅各段长度的关系,获得设计双π相移光纤光栅的准则,即:双π相移光纤光栅的双峰波长间隔主要由两个π相移的距离决定,谱线宽和波谷深主要由光栅π相移两端的长度决定.     

多相移光纤光栅光谱特性分析

为了研究多相移光纤光栅的光谱特性,探究其在光纤通信和光纤传感领域的应用,利用传输矩阵法,通过Matlab编程对多相移光纤光栅中等分相移光栅、相移级联光栅及混合相移光栅在不同相移个数、不同相移量大小、不同位置放置时的传输光谱特性进行了仿真和研究.结论表明:等分相移光栅可以通过增加相移个数来实现多波长的激光输出,相移量不同激光波长的输出也不同.相移级联光栅可用作带宽滤波器,通过增加相移光栅的级联数增加带宽.     

用计算全息方法研制λ/4相移光栅时抽样点的合理选择分析

λ/4相移光栅是研制动态单纵模DFB半导体激光器的关键元件.文献[9]提出了用计算全息方法研制λ/4相移光栅,使这种光栅的制作过程大大简化.采用这种方法时,抽样点的合理选择尤为重要.本文根据抽样定理分析了在4f系统的输入面和频谱面上抽样点如何合理选择,并给出了合理选择抽样点后研制成的相移光栅的光强分布图.     

线性啁啾变迹及均匀光纤光栅的反射谱分析

该文从理论上研究了线性啁啾变迹光纤光栅及均匀光纤光栅的反射谱，经分析发现，高斯分布的耦合系数具有平滑反射谱，消除旁瓣的作用，啁啾系数的增大使得光栅的反射谱明显变宽，最大反射率降低，利用这个规律，可选择恰当的参量，制作出符合工程要求的光纤光栅，同时也发现均匀“弱”光纤光栅的反射谱具有sa(x)函数的分布特性，在此基础上提出用“弱”光纤光栅做匹配光滤波器的设想。     

基于频率调制二元编码光栅相位测量剖面术

分析传统的频率调制正弦光栅用于3步相移相位测量剖面术时,系统非线性对测量精度的影响,提出采用二元频率调制光栅,提高3步相移相位测量剖面术计算绝对相位测量精度的方法.完成了分别采用传统正弦频率调制光栅投影和基于Floyd-Steinberg二元编码频率调制光栅投影的相移剖面术的绝对相位计算结果对比.结果表明,采用正弦频率调制光栅模板的3步相移算法对系统的非线性敏感,而二元编码频率调制光栅模板既保持了利用单组条纹投影就可计算条纹绝对相位的优点,又不受系统非线性的影响,大大提高了基于频率调制光栅的相移剖面术的测量精度.计算机模拟和实验验证了所提方法的有效性.     

提高光栅投影测量精度的相移精确测量法

在光栅投影测量的相位计算中，采用Gray编码和相移相结合的方法，并针对当前光栅投影测量中相位计算精度不高的问题，提出一种新的相移方法．与传统相移方法相比，该方法采用新的投影光栅光强函数．考虑到光栅投影测量中可能出现的标定误差、投影光非正弦模式以及其他干扰因素，在该函数中加入对这些干扰的纠正值，从而减少由这些干扰产生的不利影响，进一步提高投影光栅和对象测量的精度．通过对邻近点插值获得的投影光栅，条纹精度可以达到亚像素级．对实际测量获得的投影光栅图像的处理实验，证明了该方法的可行性和先进性．     

利用振幅型空间光调制器作相移器的相移干涉术

利用电寻址的振幅型空间光调制器作相移器，可以通过计算机单向移动写入空问光调制器上的二值光栅，从而实现精确的相移．该空间调制器分辨率高，系统中无机械马达及传动器件，毋需相移器的标定，易于实现，理论分析和实验结果分别验证了其可行性和正确性，     

光纤光栅多级反射分析方法

提出了一种新的简单,有效的光纤光栅分析方法－基于多级反射的数值分析方法。利用这种方法可以求得光纤光栅的反射谱、反射谱与光栅参数之间的关系等一系列重要结果。由于参数控制的灵活性,可以将这种方法用于啁啾光栅的特性分析。     

光纤光栅制备结构的稳定性

从制备过程的稳定性和精确性角度深入分析相位掩模法制备布拉格光纤光栅的各个环节.通过模拟和实验,验证了掩模板若干参数对制备过程的稳定性和精确性的影响,证实了光纤光敏性与曝光量的关系.在实验中就如何提高聚焦效果、如何稳定光纤光栅中心波长等问题进行了有益的研究,并取得了一些成果,为高精度、批量化制备温度稳定性光纤光栅提供了一种新型的实施方案.     

基于光纤光栅的振动参数监测及信号处理系统

针对光纤光栅传感与其他传感技术相比,有其独特的优点,对光纤光栅传感器进行了理论分析,建立了通过测量光纤光栅传感元件的波长而得到振动参数的理论模型,介绍了测量信号处理系统的结构,作了光纤光栅传感器与加速度传感器的振动参数监测实验,并对实验结果进行了比较。结果表明,光纤光栅传感器的性能很好,可以用于低频振动结构的动态实时监测。     

基于传输矩阵理论线性啁啾光纤光栅光谱仿真研究

通过对不同参数下线性啁啾光纤光栅光谱特性的讨论,发现适量增加啁啾量、增加光栅长度及光纤的光敏性可以保证一定的补偿距离.实验表明反射谱宽为0.56～0.92nm,对G.652普通光纤,补偿距离超过110km.     

光纤布拉格光栅压力传感器的研究

简要介绍了光纤布拉格光栅的传感原理,理论分析了弹性元件平膜片的受压变形规则,并将光纤布拉格光栅粘贴在自行设计的不锈钢平膜片上,构成了基于膜片的光纤布拉格光栅压力传感器,给出了光纤布拉格光栅的布拉格波长偏移量与压力的关系表达式。实验结果表明,光纤布拉格光栅压力灵敏度系数达到2.9pm/kPa,与理论分析值基本相符.另外,传感器在所测压力范围内呈现出很好的线性特性、重复性,适合于易燃易爆场合的压力测量。     

光纤Bragg光栅的制作及其应用

光纤Bragg光栅是一种新型的光无源器件,伴随着制作技术的成熟,已成为当今的研究热点问题。根据学校对光纤Bragg光栅所开展的研究,该文介绍了光纤Bragg光栅的制作方法、在光纤激光器中的应用以及光纤Bragg光栅传感器测重实验。指出高校应紧紧围绕科技前沿研究开设实验,以达到开阔学生视野,培养社会急需高科技人才的目的。     

基于FBG的磁场传感器实验设计方案

光纤Bragg光栅(FBG)传感技术较其它光纤传感技术有其独特的优点，使其更具有研究的价值。基于光纤Bragg光栅的应变敏感性和磁性材料的磁致伸缩效应，提出了将光纤Bragg光栅应用于磁场传感测量的方案。设计方案中将光纤Bragg光栅与磁致伸缩材料相结合。实现了光纤Bragg光栅波长漂移量与侧向位移的线性调谐关系；通过测量光纤Bragg光栅波长漂移量，可以估算出外界磁场的强度变化。     

炮管瞬态应变测试仪

为了测量炮管发射过程中各处的瞬态应变,研究了光纤B ragg光栅瞬态应变测试技术,构建了炮管瞬态应变测试系统.系统主要由宽带光源、光纤光栅、非平衡马赫-曾德干涉仪、数据采集与处理等部分组成.分析了光纤B ragg光栅应变信号的干涉解调技术,编写了三步移相解调软件.通过悬臂梁实验对系统进行了标定,得到应变与测量信号之间相位差曲线.在炮管壁安置4个测试点,分别测量出瞬态应变,炮管管壁的应变大小从炮尾到炮口呈逐渐衰减的趋势.分析表明,系统测量精度优于0.7%.该方法的使用对炮管和弹丸诸参数的选择有指导意义.     

基于啁啾Moire光纤布拉格光栅的波分复用/解复用器件的理论分析

对基于啁啾Moire光纤布拉格光栅的波分复用/解复用器件进行了理论分析。用传输矩阵法计算了Moire光栅的透射谱特性,可知其透射谱具有多个通带及好的通道隔离度。通过调整光栅参数可获得通道间隔满足国际电信联盟标准的Moire光栅。     

基于光纤光栅和BP神经网络的结构损伤识别

以光纤光栅为传感元件，四边简支板为研究对象，BP神经网络为信号处理手段，研究了光纤光栅传感器和BP神经网络在结构损伤识别中的应用，实验表明，光纤光栅传感器具有灵敏度高、稳定性好的特点，是结构损伤识别中的一种新的信号采集工具。采用光纤光栅作为传感元件，不仅可使BP神经网络成功地实现对四边简支板的损伤识别。而且提高了结构损伤识别的精度。     

超声波作用下的光纤布拉格光栅频谱分析

阐述了利用光纤布拉格光栅进行传感测量的基本原理与方法,讨论了由于超声波作用而引起的光纤布拉格光栅机械形变及折射率变化.引入分层传输矩阵法建立仿真模型,利用一组典型的光纤布拉格光栅参数并采用分层赋值与矩阵叠加的方法,数值模拟了超声波作用下光纤布拉格光栅的频谱特性.分析了该模型的有效作用条件及改变超声波波长及强度对光纤布拉格光栅频谱特性的影响.提出一种适用于多种条件下的利用光纤布拉格光栅测量超声波的方法,以及相应可供参考的仿真模型.