基于光纤混沌激光FBG压力传感的实验研究

基于非线性克尔效应,通过调节泵浦电流及环形腔内光的偏振状态实验验证了环形掺铒光纤激光器混沌的输出。结合光纤Bragg光栅(FBG)与环形掺铒光纤混沌激光器,利用混沌的类似detla函数特性,验证和分析了基于掺铒光纤混沌激光器的分布式光纤Bragg光栅传感系统。实验结果表明,利用参考混沌光与反射的混沌光之间的互相关特性,可以准确的判断出光栅串中每个光纤Bragg光栅的位置,通过可调谐滤波器很容易获得受压后光纤光栅中心波长的改变量。     

甚小波长间隔多波长掺铒光纤激光器的实验研究

设计了一种稳定工作的掺铒光纤激光器及梳状滤波器结构,通过优化掺铒光纤长度和腔损耗,在液氮低温环境下,得到了0．2nm波长间隔下,1532nm波段稳定的多波长激光振荡输出。实验结果表明,掺铒光纤在不同波段的非均匀加宽效应差异明显。     

掺铒光纤激光器中的模式损耗测量与模式竞争

模式竞争效应是实现激光器稳定输出的理论基础。由于各纵模的损耗不同,导致起振阈值不同。在测量掺铒光纤Bragg光栅FP腔激光器振荡模式损耗的基础上,对掺铒光纤Bragg光栅FP腔激光器的模式竞争效应进行理论与实验研究。采用衰荡光谱技术测量掺铒光纤Bragg光栅FP腔激光器振荡模式的损耗,确定各振荡模式的阈值条件,讨论激光器中的模式竞争。研究结果表明各振荡纵模损耗直接影响模式竞争结果。所得结果为单波长、双波长及多波长光纤激光器制作提供理论依据。     

环形腔掺铒光纤激光器频谱仿真和优化

基于掺铒光纤Giles模型,建立了环形腔掺铒光纤激光器模型,按照实际所用的σ结构激光器设定仿真参数,对前向、后向以及双向放大自发辐射(Amplified Spontaneous Emission,ASE)光对激光器性能的影响进行仿真,得到激光器性能优化参数。仿真结果表明在激光器起振时,是否考虑腔内的前后向ASE光对输出光功率幅值与掺铒光纤增益粒子分布影响不大,后向ASE光是导致掺铒光纤存在截止长度的原因。实验结果和仿真结果的对比表明本模型可较准确地仿真激光器的性能,可用于对实际激光器的设计进行参数优化。     

掺铒光纤放大器的实验研究

利用国产１．４８μｍ泵浦ＬＤ和优质掺铒光纤，实验研究了掺铒光纤放大器的基本工作特性和结构设计，研制了了一种掺铒光纤放大器，小信号净增益２８ｄＢ，噪声指数５．１ｄＢ，增益谱宽大于２０ｎｍ，饱和输出功率和最大输出功率分别达４．８ｄＢｍ和１１ｄＢｍ。     

复合腔掺铒光纤激光器功率的稳定输出

一种复合腔结构的稳定单纵模(SLM)掺铒光纤激光器,其复合腔结构由主环形有源腔和2个次级无源腔组成.这种激光器是利用布拉格光纤光栅(FBG)和复合腔结构相结合来共同选模.在整个波长调节范围内边模抑制比大于45dB,在1550.24nm附近边模抑制比可以达到最大值51dB.当泵浦功率为80mW时,掺铒光纤激光器输出功率为20.51mW.通过应用多环型腔结构,激光器的输出很稳定,在25min的观察时间内,输出功率的变化小于0.02%,实现了稳定的激光功率输出.     

用于空间光通信系统的掺铒光纤前置放大器设计

本文针对掺铒光纤放大器小信号放大特性,通过对掺铒光纤光放大理论模型进行数值模拟,来论证掺铒光纤放大器在空间光通信系统中应用的可行性,并对作为接收前置放大的掺铒光纤放大器进行了优化设计。结果表明,该掺铒光纤放大器能够较好地抑制ASE噪声,且较好地实现了增益和饱和输出功率的均衡。     

可调谐掺铒光纤环形腔单纵模激光器

利用驻波干涉和饱和吸收诱发的自写入光纤光栅的窄带滤波特性及反射波长自适应特性,通过内置可调谐介质薄膜滤波器研制成了可调谐掺铒光纤环形腔单纵模激光器。其有效可调谐波长范围达33nm,在波长连续调谐范围之内均为单纵模输出,激光线宽稳定在2.35KHz以下。     

波长可调谐环形腔铒镱共掺光纤激光器数值研究

设计了一种新型的可调谐铒镱共掺光纤激光器,通过铒镱能级系统的速率方程,分析了环形腔内激光产生的原理。并在此基础上进行了仿真实验,得到了激光输出功率与掺杂光纤长度的关系,并对输出耦合器分光比进行了优化。     

掺铒光纤放大器的特性研究

从理论和实验两方面研究了掺铒光纤放大器的输出特性。在理论上用数值模拟的方法研究了泵浦功率、信号光强度、光纤长度等参数的变化对输出特性的影响。通过实验研究了泵浦光源的输出功率和驱动电流的关系、放大器的增益与泵浦功率和输入信号光功率的关系。研究表明实验结果和数值模拟结果相吻合,对掺铒光纤放大器的结构设计,以及改善掺铒光纤放大器的增益特性有一定的指导作用。     

一种碳纤维分散液的制备及其在固井水泥浆中的应用

碳纤维是一种高性能纤维,能有效改善水泥石的力学性能。为了克服碳纤维在使用过程中不易分散的缺点,对碳纤维分散剂种类、分散剂加量及碳纤维加量进行优选,制备出一种碳纤维分散液,并对该碳纤维分散液在固井水泥浆中的应用效果进行评价,最后对加入碳纤维分散液的水泥石微观形貌进行观察。结果表明：碳纤维分散剂CDA-2能改善碳纤维在水溶液中的分散效果,当加量为0.6%时,形成的碳纤维分散液较稳定;当碳纤维分散液中碳纤维的加量为4%,此时形成的碳纤维分散液稳定性最好且碳纤维加量最优。使用碳纤维分散液配制的固井水泥浆体系与将碳纤维直接加入的固井水泥浆中相比,水泥浆体系常规性能相差不大,但力学性能明显提高,养护3 d后碳纤维分散液水泥石的抗压强度、抗冲击强度、抗折强度比直接加碳纤维水泥石分别提高6.8%、7.6%、10.1%。碳纤维分散液能使碳纤维更好的分散在水泥石中,形成网状结构,通过桥联阻裂、拔出耗能作用增强增韧水泥石。     

阶梯形有损光纤中的孤子传输

在孤子传输中,光纤损耗将导致光场减小从而使光脉冲丧失其孤子特性.为此提出一种阶梯形光纤,其芯径呈阶梯形变化.用变分法分析其中的孤子传输,其数值分析结果表明,此光纤结构能在一定程度上补偿光纤损耗带来的影响,孤子在其中的传输可保持其孤子特性较一般光纤距离长.这种光纤结构简单,具有实用性,同时,阶梯形光纤的参数可以根据需要进行选择.     

单纤维抽拔理论模型和实验验证

单纤维抽拔的分析模型有两种:基质完全包埋纤维和基质呈点状粘结纤维。针对后者研究的不足,提出了多粘结点的抽拔模型。纤维从多个粘结点中的抽拔力并不是所有粘结点单个作用时抽拔力的加和;纤维上粘结点的增加,抽拔力将增加,但存在一个增长极限,过量的粘结点对抽拔力并没有贡献;由于纤维只具有有限的强力,存在一个临界粘结点数,该值主要与粘结点的粘结长度有关。     

AN-g-Casein纤维的结构与性能的研究

利用扫描电镜(SEM)观察,发现AN-g-Casein纤维截面形成了皮芯型结构;芯层Casein组分相畴约20～60nm,拉断时,芯层易产生原纤化;皮层结构致密,断面平整;纤维表面形成细长条纹。AN-g-Casein纤维中二组分的结晶度基本不随酪素含量而变。AN-g-Casein纤维吸湿性、染色性优异,且能采用酸性染料、阳离子染料染色,AN-g-Casein纤维力学性能良好,是一种值得推广应用的新型改性仿真丝纤维。     

钢纤维和仿钢纤维喷射混凝土性能

为了探讨在喷射混凝土中仿钢纤维替代钢纤维的可行性,研究了钢纤维和仿钢纤维喷射混凝土的力学性能和耐久性能,特别是对其抗碳化以及抗氯离子侵蚀耐久性进行了比较.研究结果表明,在适量的掺量条件下,钢纤维喷射混凝土的力学性能较仿钢纤维要好,但从长期耐久性来看,在碳化和氯离子腐蚀环境中钢纤维喷射混凝土将有一个失效的过程,而仿钢纤维喷射混凝土可长期有效.因此,在腐蚀环境条件下,当力学性能满足设计要求时,仿钢纤维完全可以替代钢纤维,且提高了耐久性能.     

混杂纤维掺量对再生混凝土力学性能的影响研究

试验研究了钢纤维和聚丙烯纤维单一掺入,以及混合掺入时对再生混凝土力学性能的影响。结果表明:在再生混凝土中掺入钢纤维后,其各项力学性能都有所提高;单掺入聚丙烯纤维后其抗压强度有所降低,但显著提高了其劈裂抗拉强度和弹性模量;掺入混杂纤维后其抗压强度介于单掺钢纤维和单掺聚丙烯纤维之间,弹性模量受钢纤维掺量的影响较大,劈裂抗拉强度有显著提高,最高增强率达53.8%。加入纤维后,再生混凝土由脆性破坏变成塑性破坏。     

钢纤维混凝土增强作用及在软岩巷道支护中的应用

为了更好的利用钢纤维混凝土进行软岩巷道支护,在实验室对不同钢纤维掺量的混凝土进行了力学性能对比实验,利用FLAC3D对软岩巷道钢纤维混凝土锚喷支护进行了数值模拟.提出了钢纤维混凝土与基岩粘结面间的强粘结力是钢纤维混凝土具有增强作用的主要原因,根据数值模拟结果,提出了合理的支护方案.并结合工程实际,得出了1%掺量的钢纤维混凝土在软岩巷道支护中既经济又合理.该支护方案在马路坪矿-650中段运输大巷的试验获得成功并取得了良好的技术经济效益.     

PULP FIBER SIZE CHARACTERIZATION

Pulp fiber length distribution characterization has been examined in this study. Because of the fiber morphology: slender in shape, fiber size distribution characterization is a very difficult task. Traditional technique involves separation of the particles by size,such as Bauer-McNett fiber classifier, and measuring the weight fractions. The particle fractions obtained may or may not reflect the desired size classification.On the other hand, the more recent technique through optical measurement of fiber length is limited by its inability to measure the mass of the particle fractions.Therefore, not only the two techniques fail to generate identical results, either one was accepted to be of better value. Pure hardwood kraft, softwood kraft, and their mixture samples have been measured for their fiber length distributions using an optical fiber quality analyzer: FQA. The data obtained from FQA are extensively studied to investigate more reliable way of representing the fiber length data and thus examining the viable route for measuring the fiber size distributions. It has been found that the fiber length averaged length 11 is a viable indicator of the average pulp fiber length. The fiber size fraction and/or distribution can be represented by the fiber "length" fractions.     

玉米须加筋微生物固化淤泥的抗剪强度试验研究

为了研究纤维与MICP技术共同固化淤泥的抗剪强度特性,采用掺量为0、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%玉米须纤维或碳纤维与MICP共同固化淤泥,对固化体进行直剪试验,借助扫描电镜,从微观的角度探讨了固化机理。结果表明:单掺纤维或利用MICP技术均可以提高固化体的抗剪强度,而MICP与纤维共同作用得到的固化体抗剪强度提高幅度更加显著。随着纤维含量的增加,固化体的粘聚力和内摩擦角先增加后减小,最佳纤维掺量为0.6%,纤维种类对内摩擦角影响无明显区别。由扫描电镜分析可知:纤维发生桥联作用将碳酸钙与土颗粒连接为一个整体,提高了土体抗剪强度;玉米须纤维较碳纤维表面更加粗糙且分散性好,体现出玉米须纤维加筋效果更好。     

基于高SBS阈值的HNLF产生高重复频率超短光脉冲

基于光纤中的四波混频(FWM)产生高重复频率超短光脉冲的原理,并为抑制光纤中的受激Brillouin散射(SBS),采用非均匀掺杂高SBS阈值非线性光纤,通过FWM对双拍频信号进行整形压缩,实验上获得了100GHz的高重复率超短光脉冲序列,进而分析了入纤功率对输出光脉冲的影响。