多峰布里渊散射谱的拟合算法研究

针对利用光纤多峰布里渊散射谱解决光纤传感技术中温度和应变同时检测不能获得精确的拟合曲线的问题,将基于K-means聚类方法的RBF神经网络应用到光纤多峰布里渊散射谱的数据拟合中.首先论述了径向基(RBF)神经网络和基于K-means聚类方法的理论知识;其次利用RBF神经网络算法进行数据拟合,得出不同扩散速度影响数据的拟合精度,但是拟合曲线的光滑度和精度不能同时得到保证;最后,采用基于K-means聚类方法的RBF神经网络进行数据拟合,获得了较为准确的拟合曲线,均方误差较小.     

基于YSPSO-ＲBFN 的布里渊散射谱特征提取

为提高提取到的传感布里渊散射谱的布里渊频偏量的精度,利用压缩因子粒子群优化算法调节权值的ＲBFN( Ｒadial Basis Function Net) 径向基函数神经网络对布里渊散射谱进行特征提取。提出的算法克服了传统ＲBFN 神经网络易于陷入局部极值的缺点,利用PSO( Particle Swarm Optimization) 算法调节权值后向传输网络,对布里渊散射谱进行精度提取,保证了求解的速度和精度。数值分析过程中,利用新型结合算法在不同线宽和不同信噪比大测量范围情况下的散射谱进行参数估计。通过实验获得不同温度下的布里渊散射谱数据,利用YSPSO-ＲBFN( Particle Swarm Optimization with Shinkage Factor Shirnhage Factor-Ｒadical Basis Function) 算法处理实验数据,结果表明,该算法可提高布里渊散射谱特征提取的精度,25 ℃下拟合误差为1． 99 MHz,温度升高拟合误差也在减小。在85 ℃时的频移拟合误差为0． 047 MHz。因此,将该算法用于布里渊散射温度和应变传感系统,可有效提高检测精度。     

基于直接调制的宽带受激布里渊散射增益谱的研究

提出了一种展宽受激布里渊散射(SBS)增益谱的新方法.信号发生器产生的伪随机序列(PRBS)被分成两路,其中一路经过延时器后与另一路再经过异或运算后对激光器进行调制.仿真结果证明,在相同的注入电流下,用该方法得到的激光器的功率谱带宽为11.2 GHz,与用单路伪随机序列调制得到的3.9 GHz的功率谱带宽相比,可调谐范...     

高聚物的布里渊散射

本文以物体内部热起伏引起的线性散射理论为依据,对高聚物材料聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl Methacrylate缩写为PMMA),和聚苯乙烯(Polystyene缩写为PS)的布里渊散射实验数据做了计算、分析,得出了这两种物质在声波频率为11GHz左右、室温为19.5℃情况下的声波传播速度,固体的弹性刚度常数以及弹性杨氏模量。并与文献给出的结果进行了比较,达到了较吻合的程度。     

基于布里渊散射的分布式光纤传感技术

阐述了基于布里渊散射分布式光纤传感技术的原理和分类,简要介绍了BOTDR(布里渊光时域反射)、BOTDA(布里渊光时域分析)、BOCDA(布里渊光相干域分析技术)、BOCDR(布里渊光相干域反射技术)、BOFDA(布里渊光频域分析技术)原理及应用进展。     

基于布里渊散射理论的分布式测量技术

一、前言 BOTDR是基于布里渊后向散射理论而开发的分布式光纤测试设备。根据布里渊后向散射理论,在布里渊散射中,散射光的频率相对于注入光有一个频移,该频移称为布里渊频移。布里渊散射光频移大小与光纤材料声子的特性有直接关系。     

基于受激布里渊散射的微波光子滤波器

提出了一种基于可调谐多波长光纤激光器和受激布里渊散射(SBS)的中心频率可调谐的复系数多抽头微波光子滤波器.滤波器的复系数由SBS相移器的相移产生,通过改变SBS的泵浦功率即可改变相移的大小,实现滤波器的中心频率连续可调,同时保证滤波器的频率响应特性不变.滤波器的频率选择性可通过减小载波的波长间隔得到改善.通过调节多波长光纤激光器的相邻波长间隔使品质因数(Q)提高了15.922 1,微波光子滤波器(MPF)的中心频率实现了6.402GHz范围内的连续调谐.     

发展中的高温高压布里渊散射系统

介绍布里渊散射原理和布里渊散射光谱仪及在高温高压等极端条件下的原位布里渊散射实验测量系统的发展, 建立了国内首家高温高压原位布里渊散射测量系统, 并在该系统上完成部分工作.      

外差激光雷达测量水体布里渊散射可行性研究

该文分析外差激光雷达测量水体布里渊散的可行性。借助测量水体布里渊散射的频移，可得到水体声速或温度。文中利用两条^127I2吸收线锁定激光输出频率，产生稳定的频差约为7.5GHz发射激光和激光本振，通过对^127I2吸收线稳定度、激光频率稳定度、系统信噪比和反演精度的分析和计算机模拟，得出水体深度25m以内水体布里渊散射频移的测量误差可以控制在2.5MHz以内，达到水中声速0.6m/s或温度0.1℃的测量精度。     

光纤分布式布里渊散射传感技术的发展

随着对光纤中非线性效应的不断研究,布里渊散射由于可以同时测量外界环境的温度和应变且测量范围与测量精度均较高,使得其在光纤分布式传感领域得到了广泛的重视和研究.本文介绍了光纤布里渊散射的传感原理,综述了基于布里渊光时域反射、布里渊光时域分析和布里渊光频域分析的光纤分布式传感技术的原理及进展,最后从用户需求方面对光纤分布式布里渊散射传感技术的未来发展方向进行了展望.     

混合液体介质的受激布里渊散射

本文给出了理想二元混合液体受激布里渊散射的频移表示式。实验结果与理论预期值相符合。讨论了利用混合介质受激布里渊散射效应调谐激光频率和产生可调谐相干声辐射的可能性及意义。     

DAS—1布里渊散射仪的二次开发

某实验室从美国Buleigh公司引进1台DAS—1型布里渊散射仪．这是一种测量散射光谱的智能化仪器，用于研究晶体结构及其特性．大量课题的实验研究都要在它上面进行．然而，该仪器在使用上还有明显不足之处．首先，人工抄录数据，很花时间，严重影响了实验效率；其次，不具备对实验数据的分析处理能力，因而需另外进行数据处理．这是一件相当繁杂的工作．为了充分发挥该精密贵重仪器的作用，提高使用效益，我们对它进行了二次开发，即利用PC系列微机实现对DAS—1仪实验数据的自动收集与处理．为实现该系统的功能，主要进行以下两方面的工作．     

聚苯乙烯的受激布里渊散射实验研究

用染料调Q红宝石激光器激发了聚苯乙烯的后向受激布里渊散射,测量了室温下的布里渊频移、入射激光转换为布里渊后向散射辐射的能量转换率、增益系数,计算了介质中的声速。     

基于Tellurite光纤的受激布里渊散射慢光数值模拟

利用受激布里渊散射对Tellurite光纤实现慢光进行数值研究.通过数值模拟得到在小信号以及增益饱和情况下,斯托克斯脉冲的时间延迟和脉冲展宽随增益的变化关系;同时模拟了在固定的增益参数下,时间延迟及脉冲展宽随斯托克斯峰值功率的变化关系.结果表明由于Tellurite光纤具有较高的增益系数,可以有效减少增益饱和对斯托克斯脉冲的时间延迟的限制并且具有较大的延迟时间,同时表明较高的斯托克斯峰值功率也是造成增益饱和的重要原因.     

基于布里渊散射的高频可调谐微波信号产生技术的研究

为了获得高频可调谐微波信号,首先设计了一种基于MSP430F149单片机的温度控制系统,该控制系统通过温度传感器TMP112进行温度信息采集,驱动电路产生的PWM波信号驱动TEC芯片;其次,利用设计获得的温度控制系统,提出并验证了一种高频可调谐微波信号产生的方法:利用光纤布里渊散射放大效应获得多波长激光器;通过光纤滤波器滤波获得了高频微波信号输出;调节温度控制系统的驱动电压控制增益光纤的温度,获得22.055~22.121 GHz的可调谐微波信号。如果进一步改变控制系统的温度调谐范围可以获得更宽的微波信号输出。     

氯化钠水溶液的受激布里渊散射效应研究

摘要:在一般情况下,任何介质内部均存在着由于大量质点统计热运动所引起的弹性声波场振动.这种弹性声波场运动可分解为无数单色简谐平面波的运动将引起介质密度随空间和时间的周期性起伏变化,此时,整个介质的光学特性类似于一个运动着的三维光栅,因此能引起入射光波场的衍射(即散射)效应.在实验中得到了受激布里渊(SBS)谱,并从而计算了SBS频移、Stokes线宽、声速等.NaCl水溶液的浓度因素对NaCl的SBS影响,可由实验得到.受激布里渊频移和声速都随浓度的增加而增加.含NaCl水溶液声速大于纯水中     

受激布里渊散射对光纤的影响分析

光纤中的受激Brillouin散射及其影响是设计光纤激光器必须考虑的问题.本文对受激Brillouin散射的原理,光纤激光器中Brillouin散射的阈值,在某些应用中抑制Brillouin散射的方法,光纤中Brillouin散射的特性,以及这些特性在布里渊光纤放大器、布里渊光纤激光器、布里渊光纤传感器、布里渊光纤相位...     

液体介质受激布里渊散射的温度效应

本文导出了判定布里渊频移不随介质温度改变的公式.用受激布里渊散射(SBS)实验测出了水、乙醇以及乙醇和水混合液体的布里渊频移温度曲线,由公式计算所得结论与测量结果相符合.     

基于超结构光纤光栅的自发布里渊散射检测系统设计与实现

为解决光纤背向散射信号中自发布里渊散射信号提取困难的问题,针对自发布里渊散射信号的频谱特点,设计并制作了一种双峰、波长可调结构的超结构光纤光栅滤波器。该滤波器具有滤波抑制比高、滚降特性好、线宽窄、中心波长可调、插损低、稳定性高等特点。通过两级超结构光纤光栅的级联,对瑞利散射信号的抑制达到约30 dB,可以把自发布里渊散射信号的2个峰同时提取出来。在此基础上,搭建了基于布里渊散射技术的全分布式光纤传感实验系统,对长度约为32 km的传感光纤进行了实验测量,在对被测光纤上长度为130、150 m的两段光纤分别施加1200μ,ε温度变化20°C时,系统较清楚地显示出应力、温度对被测光纤的作用效果。测量结果表明,该系统可以实现光纤温度及应力的变化监测。