分布反馈光纤激光器水听器

本文介绍了一种新型的基于分布反馈光纤激光器（DFB—FL）的光纤水听器系统。系统采用非平衡M—z光纤干涉仪的解调方法和相位补偿的零差检测方式。实验结果表明,未封装的DFB—FL对微弱的振动信号非常灵敏,并且能获得准确的声音信号。     

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。     

偏振耦合实现分布反馈光纤激光保偏输出

提出了一种通过偏振模式耦合方式实现分布反馈光纤激光器保偏输出的方法,分布反馈光纤激光器是由刻写在有源光纤上的相移光栅构成的一种窄线宽光源。由于侧面紫外曝光过程造成的光纤极化,这种光纤光栅激光具有线偏振特性,但光路结构一般是由单模光纤构成,因此激光的线偏振特性无法保持。通过监测激光偏振耦合输出功率,可以间接识别激光线偏振方向,将激光线偏振方向和保偏尾纤二次耦合熔接,可以实现窄线宽分布反馈光纤激光的保偏输出。实验得到了偏振消光比大于30 dB,输出稳定线偏振光的分布反馈光纤激光器,且激光效率、线宽、噪声等较原始单模输出时均未发生明显变化。     

光纤水听器的研究与设计

随着水听器技术的发展,光纤水听器是基于光纤、光电子技术的一种新型水听器,光纤水听器具有灵敏度高、频带宽、等优点,特别适合在空间受限、易爆等恶劣环境下使用[1-2]。光纤水听器从基本原理上可分为强度调制型、相位调制型和光纤光栅型。强度调制型水听器是指通过调制光纤中传输光的强度从而达到测量水下声波信号的目的。这种类型的光纤水听器在很久以前便受到关注,研究开发较早,主要调制形式有光纤微弯式、光纤绞合式、受抑全内反射式及光纤光栅式等。     

基于PSG和反馈光纤环波长可开关的掺铒光纤激光器

提出了一种波长可开关掺铒光纤激光器,将相移光纤光栅（PSG）用作窄带滤波器,布拉格光纤光栅（FBG）用作反射镜,通过调谐FBG中心波长实现波长的可开关特性,采用反馈光纤环结构来增大激光器的自由光谱范围（FSR）,室温下,得到了稳定的单波长和双波长激光输出,并且在一定范围内可调谐.     

增益开关分布反馈半导体激光器输出特性的研究

讨论了采用增益开关技术在分布反馈半导体激光器上产生超短光脉冲的特性。理论分析表明，光脉冲特仅与峰值反转率ｒ有关，峰值功率随ｒ升高而升高，脉宽随ｒ升高而降低。     

干涉型光纤水听器的数字化解调

分析了干涉型光纤水听器相位载波（PGC）调制解调原理，给出了由载波信号生成2倍混频信号的方法，并通过对频谱的分析说明了系统可降采样的原理，提出了基于数字信号处理器（DSP）的干涉型光纤水听器相位载波（PGC）检测的数字化实现方法．对硬件系统进行了合理的设计，对软件算法进行了优化，提高了系统的运行效率，满足了实时性要求．     

光纤水听器测量聚焦换能器声压和温度分布

为了解决人体中高强度聚焦超声(HIFU)焦点处的温度场分布检测的难题，给出了从声压分布入手探测温度场分布问题的新方法。通过搭建光纤水听器自动扫描系统，利用光纤水听器同时测量仿组织材料（TMM）样本中焦斑区域的声场和温度的分布，探究声压和温度在人体组织中的分布关系。通过实验得出，声压最大处和温度场最高处坐标同为(0 mm,0 mm)；-3 dB和-6 dB声束宽度：声压为2.4 mm、3.22 mm，温度为2.44 mm、2.98 mm。实验结果表明，声压和温度的最大值高度重合；仿组织材料样本中超声焦点处的横切面温度分布要比声压分布陡峭，即相比声压分布，温度场的能量分布更加集中，焦点半径更小。     

基于光纤光栅的可调谐光纤激光器

利用光纤光栅作为调谐装置研制了可调谐的光纤激光器 . 调谐装置简单, 性能稳定, 激光器输出波长在17 nm范围内连续可调, 输出功率大于1 mW,激光谱线线宽小于0.1 nm.     

基于矢量水听器的噪声声强测量技术

介绍了矢量水听器的测量模型及噪声声强测量原理。针对在消声水池对矢量水听器测量系统和传统声压水听器测量系统进行的比对测量,检测了系统的整体测试性能,分析比较了各自获得的信噪比情况,验证了矢量水听器测量系统的无指向性特性。水池试验表明,矢量水听器测量系统能量著抑制各向同性噪声,提高测量系统信噪比,可用于低噪声舰船辐射噪声的测量。     

自适应OFDM系统中基于分布式压缩感知的CQI反馈方案

提出了正交频分复用(OFDM)系统中基于分布式压缩感知的信道质量信息(CQI)反馈压缩机制。利用CQI的时间相关性、频率相关性以及空间相关性,提出了两种联合稀疏模型,并分别通过压缩感知算法和分布式压缩感知算法对反馈的数据进行压缩、重建。仿真结果表明,与压缩感知相比,分布式压缩感知算法在不增加终端复杂度的同时,能够显著地降低测量值的数目,从而达到降低系统反馈速率、提高吞吐量的目的。     

基于多纵模掺铒光纤激光器的有源曲率传感器设计

提出了一种基于多纵模掺铒光纤激光器的有源曲率传感器,并对传感器进行了理论设计.通过将掺铒光纤粘贴于简支梁并采用拍频解调的方式对曲率参量进行传感.利用5次多项式拟合拍频与曲率半径的理论关系曲线表明该传感器的R2达到了0.999 94,说明设计符合实际应用场合的需要.     

油气管线泄漏监测分布式光纤传感器的研究

提出了一种长距离油气管线泄漏在线监测的分布式光纤传感器。在油气管线附近并行铺设一条光缆，利用光纤作为传感器，拾取由油气管线泄漏、附近机械施工和人为破坏等事件产生的压力和振动信号。在实验室中，把工作窗口为1310nm、芯径为50／125μm的多模光纤作为传感光纤，在O．6MPa泄漏气流的作用下进行了实验。在光入射端，用光时域反射计对上述事件引发的损耗进行定位；在光输出端，用光功率计检测光功率的变化，并根据信号特征来判定事件的类型。研究结果表明，分布式光纤传感器可以对长达几十公里的管线泄漏进行监测，且定位精度在几十米之内。因此，分布式光纤传感器可用于远距离油气管线泄漏的实时在线监测。     

模间干涉光纤传感器的小孔截取法

为了进一步降低模间干涉传感器的运用复杂度及成本,采用1根单模光纤通过法兰管和耦合器直接连接多模光纤末端以截取干涉散斑的方式,构建了模间干涉传感器.通过Matlab仿真验证了设计的可行性,并按照设计频率进行振动实验,测试其在实际运用中的精确度及相应的强度.实验结果表明,该设计是一种简便、实用且高效的方案.     

斜交分布式光纤传感技术研究

以三峡工程临时船闸为背景,在国内首次进行了斜交分布式光纤裂缝传感高新技术的现场试验研究,所探索出的大体积混凝土光纤埋设工艺和细部构造基本可行;所筛选的ＴＥＳ３０３１泰克光时域反射仪适于现场检测;爱立信ＣＢＩ全自动熔接机和适配器相结合,可以保证连接质量;经对三峡工程临时船闸试验部位的多次监测,其结果与相应部位常规监测仪器结果基本吻合