利用M-Z干涉仪探测光纤光栅反射波长移动的方法

在以Mach-Zehnder（M-Z）干涉仪为中心部件的光纤光栅干涉解调系统中，干涉仪需要工作在两臂正交的状态下，因此，相位反馈控制环节的设计成为系统能否正常运行的关键．给出了该反馈控制环节的设计方法，并提出了一种基于此反馈环节的解调系统设计方案，同时给出了系统仿真结果．     

50 GHz光纤梳状滤波器的研制

利用Mach-Zehnder干涉仪的原理制作成了50 GHz四端口光纤梳状滤波器,整个结构由3个光纤Mach-Zehnder型干涉仪按树形结构组成.构成干涉仪的2个耦合器均采用平行拉锥法和自制的精密拉伸工具进行制作,这样使得所制的Mach-Zehnder干涉仪的干涉度超过20 dB,并对整个器件进行了长时间的退火处理,克服了Mach-Zehnder干涉仪稳定性差的缺点.然后采用特定的方法进行波长微调,使器件中心波长和复用波长间隔均达到ITU-T的标准,它的平均插入损耗约1 dB.本器件可和200 GHz的密集波峰复用(DWDM)器件配合使通道间隔达到50 GHz,从而使原系统的信道数扩充4倍,并对现有200 GHz系统的扩容提供了一个低成本的方案和相对廉价的器件.     

光纤光栅Michelson干涉仪

提出了一种基于光纤布拉格光栅(光纤光栅)的光纤Michelson干涉仪.它使用光纤光栅作为干涉仪的反射器,宽带光代替激光作为光源,是一种可以波分复用的Michelson干涉仪.用3×3耦合器作为分光器,并结合软件解调技术从干涉仪的输出信号中解调出了外部振动信号.     

光纤Michelson干涉仪被动解调方案研究与改进

概述了消偏振衰落的Michelson干涉仪的基本原理,对基于3×3耦合器的Miehelson干涉仪的被动解调方案进行了理论分析和改进,设计了自动增益控制电路(AGC),使解调输出不受光功率波动的影响,并引入增益控制因子以克服耦合器不对称对解调结果的影响.利用Matlab软件对改进的解调方案进行仿真,以验证理论分析的正确性.     

基于迈克尔逊干涉仪的波长计设计与实现

受当前实验教学设备集成化的影响,很多实验仪器都被做成了"黑箱子",使得实验教学难以达到预期的工程训练目标.该文以"迈克尔逊干涉仪实验"为对象,将其扩展为"基于迈克尔逊干涉仪的波长计设计与实现实验",并提出实验设计方案、系统定标方法和未知激光波长反演算法,并对两个已知输出波长的激光波长做了反演测量,测量结果与厂家标称值接...     

基于光纤干涉原理的转机监测振动传感器设计

为解决风机、 电力系统等大型转机设备非正常运行导致危害等问题, 设计基于Mach-Zehnder干涉仪组成的光纤振动实时监测系统. 首先, 由两个3 dB耦合器构成干涉仪, 以增加传感器的灵敏度和稳定性; 其次, 利用由Mach-Zehnder干涉仪组成的光纤振动传感器对转机实时振动数据进行采集, 并由信号处理单元分析采集到的振动信息; 最后, 用额定转速为2 680 r/min、 额定功率为2.8 kW的小型转机进行实验, 分别对比转机在正常和故障情况下的振动信息. 结果表明, 该系统对转机的运行状态监测效果较好.     

平顶级联马赫-曾德尔型间插复用器的研制

对级联Mach-Zehnder干涉仪进行了理论分析和计算机模拟，并成功制作了50GHz的平顶二级级联Mach-Zehnder干涉仪型间插复用器，整个结构由3个耦合器和2组干涉臂组成．实际得到的光谱分布与计算机模拟的曲线基本相符，1dB带宽达到了0．304nm，占复用波长间隔的76％，得到了比较理想的平顶型的光谱分布，整个器件的附加损耗约为1dB．     

Sagnac/Mach-Zehnder干涉仪分布光纤传感系统实验研究

本文对Sagnac/Mach-Zehnder干涉仪分布光纤传感系统进行了实验研究,作者在实验环境下搭建了该系统,并在多个位置多次进行了扰动模拟实验,验证了Sagnac/Mach-Zehnder干涉仪分布光纤传感系统中使用时域互相关方法对扰动进行定位的理论正确性和实验条件下的可行性,填补了之前研究只有理论分析和仿真而无实验数据的空白。     

基于法布里-珀罗干涉仪的高灵敏度光纤传声器

论文系统完整地描述了基于法布里-珀罗干涉仪的高灵敏度光纤传声器的研究,内容包括法布里-珀罗干涉仪、光强度解调和电压输出. 根据基本原理分析和计算,通过对结构紧凑传感头、放大的自发辐射(ASE)宽带光源与密波分复用器(DWDM)选配组合的相干光源以及跨阻和前置放大电路的设计,制作完成了光纤传声器. 该光纤传声器具有高灵敏度值为247 mV/Pa,在频率范围30 Hz～4 kHz内的平坦度小于2 dB,以及高信噪比和低总谐波失真.      

基于MSP430单片机的光纤光栅传感器匹配解调系统

通过对双先纤光栅并联匹配解调原理的研完,提出了基于MSP430单片机的光纤光栅传感器解调系统.利用曲线拟合的方法对压电陶瓷驱动电压与光纤光栅的波长偏移量的数据进行拟合计算,实现光纤光栅解调的目的.本文给出了该方案软硬件设计,并对匹配解调法的发展前景进行了论述.     

基于LabVIEW的迈克尔逊干涉仪虚拟仿真实验系统设计

迈克尔逊干涉仪是一种重要的精密光学实验仪器,可应用于多种实验之中,是大学物理的必学内容.但由于器材数量、场地等原因,学生往往不能很好地掌握迈克尔逊干涉仪相关的知识.根据测量光波波长、介质折射率和微小位移等实验原理及教学要求,开发出一种基于LabVIEW的迈克尔逊干涉仪虚拟仿真实验系统.该系统不仅可用于学习迈克尔逊干涉仪的工作原理以及相关实验的原理,而且可演示这3个实验的基本实验操作以及进行实时数据处理.基于LabVIEW的迈克尔逊干涉仪虚拟仿真实验系统还具有界面简洁、交互性强等优点,能有效激发学生的学习兴趣,从而提升课堂教学效果.     

激光光源波长调制法增强ESPI振动条纹

提出时间平均振动条纹增强技术：对干涉系统作为相干光源的激光二极管进行波长调制，使之同时产生附加的相移和解相关散斑的综合效应，改善了ＥＳＰＩ时间平均振动条纹的质量。     

单片机的高精度FBG传感解调技术

将单片机数据处理应用于光纤光栅匹配解调方法中，对光电探测器输出电压与波长之间的关系数据进行线性插值．通过相关计算,确定传感光栅的中心波长位移．实验表明，采用相关计算数据处理得到的传感光栅中心波长值，比起直接采用光电探测器输出电．压为最大的数据点所确定的中心波长值，具有测量重复性好,分辨率高,结果，证明此方法可提高解调精度．     

光纤布拉格光栅传感器的一种波长解调方法

光纤布拉格光栅（FBG）经过中心波长解调,可实现对应变、温度等物理量的高精度传感检测．在光纤光栅传感中,如何检测中心波长的微小移位是传感解调的核心问题．为此,文中介绍了一种基于互相关原理的FBG中心波长解调方法．FBG的初始光谱和被调制后的受扰光谱形状相似,只是中心波长产生了漂移,通过对初始光谱与受扰光谱互相关值的解算,即可解调出中心波长的位移量．将实验结果与自相关法、功率加权法和最小二乘法等波长解调方法进行了对比,结果表明互相关方法可以有效地进行中心波长解调．     

基于全光纤马赫-曾德尔干涉仪的电流传感研究

本文研究了一种基于全光纤马赫－曾德尔干涉仪的高灵敏度电流传感器，干涉仪的一个臂在细金属套管中穿过，对细金属管通以直流电，利用电流的热效应对干涉的两臂长差进行调谐，从而实现了一种相位调制型电流传感器。实验中在消除环境干扰的情况下，采用波长定标法，当直流电流在0－1．8A范围内变化时，干涉谱线中的某一特定波长的移动与电功率成正比，线性拟合度为0．9987，波长最大移动了32nm，调谐速度为19．47nm/W。     

基于单模光纤偏芯结构的光纤折射率传感器研究

基于迈克尔逊(Michelson)干涉仪(MI)原理,结合光纤传感器的特性,设计和实现了一种单模光纤(SMF)偏芯干涉仪结构光纤折射率传感器,并针对蔗糖溶液进行了折射率的测量。实验结果表明:这种传感器的传感范围在1.33～1.39时,特征波长与外界折射率有单调的递减变化关系,蔗糖折射率每变化0.01时,特征波长平均变化约为0.12nm。这种传感器结构简单,灵敏度较高,能够实现液体折射率与浓度变化的在线检测。     

窄线宽光纤激光器温度调谐研究

通过研究热调谐与窄线宽光纤激光器波长的变化关系,实验发现光纤激光器的输出激光波长随温度连续变化,输出功率略有波动,从光谱仪上没有观察到跳模现象。跟踪几个温度点观察测量的自外差谱线,发现谱线的3dB带宽的变化小于1kHz,以光纤光栅标准具为主要选模器件构成的光纤激光器显示出了优良的光谱性能以及波长稳定性。     

用全息光栅作分束器的莫尔-泰曼干涉仪

本文论述了用全息光栅代替玻璃分束器,以莫尔条纹技术消除仪器综合误差的莫尔-泰曼干涉仪。     

光纤气体传感器光源温控问题的研究

光谱吸收型光纤气体传感器中,利用气体分子的吸收光谱,采用分布反馈式半导体激光器(DFB LD)作为光源,使光源输出中心波长精确对准气体的吸收峰,从而来检测出气体的浓度.而要使测量准确,光源的温控非常重要.提出了一种光源两级温控的思想:外壳温控和结温控制,并设计了温控电路,温控实验证明了两级温控的有效性.