最小二乘曲线拟合在光纤光栅波长解调中的应用研究

本文在分析光谱解调中心波长检测的基础上,从最小二乘法基本原理出发进行曲线拟合,结合实验数据实例,构造一个最佳通用多项式光谱拟合模型,再利用得到的函数关系实现对乙炔吸收光谱中各中心波长的曲线拟合与仿真,降低中心波长飘移,提高检测精度。     

一种响应平坦的宽带高灵敏度分布反馈光纤激光水听器

采用聚氨酯材料制作的梭形结构对分布反馈（DFB）光纤激光器进行封装，在驻波管校准声场对其进行测试，由OPD4000相位解调仪精确测量光纤激光水听器的相移量。 通过测试和数据分析，得到1 kHz处DFB光纤激光水听器的相位-声压灵敏度为-122.6 dB re rad/μPa,相当于3.8 nm/MPa； 在10 Hz~10 kHz整个频段内频响曲线非常平坦，波动小于±9 dB,并且信噪比与标准压电水听器相当。     

用于痕量检测微弱信号提取的锁相放大电路设计及实现

在分析了现代微弱信号检测的研究技术的基础上，设计了一种基于AD630芯片的锁相放大器电路，利用锁相放大器芯片内部的锁相与乘法功能，对参考信号与探测信号进行处理，实现了信号的锁相放大，通过合适的积分电路，实现了锁相放大器的设计。文章还对微弱信号的前置放大电路进行设计，从而提高了整个锁相放大器电路的整体性能。该电路成功应用于光纤痕量气体检测中，并实现了0．0001％浓度量级的一氧化碳痕量检测，提高了检测灵敏度，效果明显。     

矿井光纤物联网云连接平台技术的研究

针对煤矿矿井安全检测中光纤传感器系统存在光纤传感器难于融合的问题,首次提出并设计了通用的光纤传感物联网接口,通过光电检测技术、嵌入电子以及通信技术实现光纤传感与物联网通用云连接平台设备的构建,使得大多数光纤传感器通过该云连接平台互相通讯,互相融合,构建起一个用于煤矿安全监测的矿井光纤物联网,提高煤矿安全检测水平。     

分布式光纤振动检测系统信号后处理算法研究

针对基于相位敏感的分布式振动检测系统在实际工程应用中存在的容易受到环境噪声影响的问题,对系统信号进行滤波算法理论模拟及现场实验验证。结果表明,通过对原始信号进行高通滤波后差分及平均处理,能够有效地除去环境中大幅值、低频、周期性的噪声信号,系统信噪比提高50%,检测效果增强。     

光纤传感器在辐射环境中的应用研究进展

以光纤传感器中常见的基于布拉格光栅、法布里 珀罗腔和分布式系统的3种传感器在核辐射环境中的应用情况为研究重点,对其在核辐射环境中的应用研究进展进行了综述。光纤布拉格光栅传感器中纯硅光纤和掺氟光纤制作的光栅具有耐辐射的优异性质;分布式传感器中布里渊散射和拉曼散射的传感器具有一定的抗辐射特性;而法布里 珀罗传感器则由于其结构的特殊性,在核辐射环境下应用情况较差。目前,光纤传感器在核辐射环境下的应用还受到很大的限制,主要表现在光纤本身对辐射比较敏感,辐射后的光纤常表现出峰位移动和信号衰减等问题,严重影响光纤的长期稳定性。要实现核辐射环境下光纤传感器的大规模应用,未来应研制具有更强抗辐射性能的光纤和寻找更优的校准和信号处理方法,以提高传感器的响应精度。     

一种应用于脉冲激光测距系统的宽动态-高速接收电路

为提高脉冲激光测距系统的测距精度，采取对APD偏压和放大器增益双重控制的方法设计了一种用于脉冲激光测距系统中的接收电路。模拟仿真结果表明，此电路能接收80 dB宽动态范围的回波功率，实现了0.5~2 V的有效电压输出，仿真得到此电路的有效带宽为58 MHz。测试结果表明此设计有效可行。     

光纤痕量气体检测系统的研究

基于气体对某一特定波长激光的吸收特性,利用调制技术及扫描技术,通过锁相放大检测二次谐波分量,实现了痕量气体的检测。实验结果表明,该系统灵敏度高,稳定性强,能适应气体检测的实用化。