傅立叶变换下色散光纤信号的强度和相位计算

利用傅立叶变换，详细推导了光纤信号通过色散介质传播后输出的强度和相位的表达式.只要因色散而产生的附加场振幅足够小，该表达式对于任意的输入强度和相位都是有效的.     

自适应光纤自动切换保护检测仪的设计

传统光纤自动切换保护装置存在光功率在线监控精度低、保护倒置模式不可自适应配置等缺点,为此,设计了一种新型的光纤自动切换在线检测仪。新方法利用熔融拉锥型工艺将输入端进行90%︰5%︰5%分光,90%光作为业务光透传,5%光进行功率测量,5%光用于光保护倒置电路设计。光功率测量采用独立光路,并使用低暗电流、高响应度的InGaAs-PIN光电探测器进行光电转换,功率在线检测误差精度设计小于0.2 dBm;使用嵌入式单片机控制,光保护装置内置在线可调电压DAC,迟滞比较器的比较电压动态可调,从而实现任意功率自适应跳变的功能,解决传统光纤自动切换不可配置的缺点。     

基于光纤光栅的新型车辆载重自动检测方法的研究

提出了一种适用于高速公路的新型车辆载重自动检测系统,该系统基于光纤布喇格光栅,利用光栅中心波长随外界压力呈线性变化的特性,通过检测光栅受到车辆压力后中心波长的漂移情况,可以检测出车辆的载重,并可对车辆进行实时不停车检测,系统具有测量精度高,抗电磁干扰能力强,检测效率高等优点。     

光纤传感技术在煤矿瓦斯、火灾隐患监测预警中的应用研究进展

综述了煤矿通防灾害防治中激光甲烷传感器、激光一氧化碳气体传感器、光纤高灵敏度风速传感器以及光纤分布式传感器等的研究进展。煤矿生产空间范围大、设备数量大、种类多,需要海量传感数据,激光和光纤传感器具有高性能、空间分布式连续监测等独特优势,已逐步成为矿用传感器的技术发展趋势。     

光纤光镊在生物系统中的应用

对生物细胞及大分子进行无接触、无损伤、高精度的捕获及操控,是目前集成光子学、生物光子学及临床医学等交叉学科领域的国际研究热点之一。本文总结了目前光纤光镊在生物系统中的重要应用,特别是光纤光镊在单细胞操控、多细胞组装及生物细胞成像与探测领域的研究进展。因其具有制备简单、可操控及体积小等优点,光纤光镊在细胞生长、组织分化、疾病诊断与断层显微术等领域具有潜在的应用价值。     

狭缝滤波对自适应光学校正性能影响的实验验证

搭建了一个光栅光谱仪系统,并在系统中集成了一套自适应光学系统,用于验证狭缝滤波对单阶Zernike像差的校正影响。实验结果表明,相对于传统的自适应光学校正方法,考虑狭缝滤波的影响可以降低自适应光学系统的校正要求,且闭环校正的迭代次数并没有明显增加,为自适应光学校正方法提供参考。     

煤矿井下R-OTDR光纤EEMDMAF去噪算法研究

针对煤矿井下管道存在的潜在瓦斯泄露、粉尘爆炸等问题,提出了基于Ｒ-OTDＲ( Ｒaman Optical Time Domain Ｒeflectometry) 分布式光纤温度传感器的管道安全监测方法,分析了Ｒ-OTDＲ 光纤的技术原理。对于采集过程中温度信号噪声干扰问题,分别采用滑动平均滤波和EEMD( Ensemble Empirical Mode Decomposition) 两种方法进行去噪。仿真结果表明,单独使用两种方法都不能得到最优的去噪结果。将融合滑动平均滤波及EEMD去噪算法,并采用3 个指标用于效果判定。实验结果表明: 先滑动平均再EEMD 能有效去除信号中的干扰噪声,极大地提高了信噪比和系统测量精度,相比传统算法而言,系统传感效率更高。     

光纤传感应力检测的相似模拟实验

为定量化研究矿山相似材料模型的岩层移动规律,采用光纤Bragg光栅传感器、百分表和光学全站仪等多种测量手段,建立了基于光纤Bragg光栅传感器的模型应力应变检测系统,模拟采场上覆岩层由于采动引起的移动变形过程。实验室搭建3 m×1.15 m×0.2 m的采场上覆岩层移动的相似材料模型,几何相似比1∶200,模型中埋入3个不锈钢封装和6个醋酸乙烯封装光纤Bragg光栅传感器,1个陶瓷封装的温度光纤光栅传感器用以温度补偿,模型共架设14个百分表和6条全站仪测线。实验结果表明,光纤传感器对模型开挖过程中的应力状态变化形成了监测,光纤传感器的波长漂移量与相应岩层的垮落形态密切相关;模型实际岩层运移影响了光纤传感器波长漂移量曲线的变化,在岩块断裂时引起的FBG04的最大波长漂移量为1 504.24 pm;实验所用的不锈钢封装传感器的平均灵敏度为32.53 pm/mm,醋酸乙烯封装传感器的平均灵敏度为56.32 pm/mm,醋酸乙烯封装的光纤Bragg光栅传感器平均灵敏度是不锈钢封装的1.73倍。