基于保护流收敛的WDM网状网络增长型设计策略

随着业务量的增加或等级的提升,网络需要根据需求进行增长型设计。该文研究了当业务生存等级提升时波分复用(WDM)网状网络如何进行优化的增长型设计。通过在增广拓扑上为网络业务提供1+1专用保护并设计费用模型诱导保护流在备选链路上收敛的方法,提出了基于业务保护流收敛的可生存网络增长设计策略(PFC),建立了整数线性规划(ILP)模型,并设计了一种基于多业务随机序列保护流收敛的启发式算法——M-PFC算法。仿真结果表明:PFC策略能在添加尽量少的网络资源的情况下快速提升业务的生存能力;而通过设置合适的计算次数,M-PFC启发式算法能以非常高的概率得到近似最优解,并给出优化的网络增长规划方案。     

多芯光纤相干组束研究进展

利用光纤激光器相干组束技术可产生高功率高光束质量的激光输出,因此研究相干组束技术成为必然趋势。本文从多芯阶跃光纤相干组束和多芯光子晶体光纤相干耦合两个方面介绍了目前相干组束研究现状和进展。提出多芯阶跃光纤相干组束和全光纤相干组束都存在弊端,而通过合理设计结构的多芯光子晶体光纤不仅可以实现高功率激光输出,还能促进光通信技术的发展。     

基于单模光纤偏芯结构的光纤干涉型高温传感器

利用单模光纤的偏芯结构,提出了一种光纤干涉型高温传感器.光在通过传感区域时存在纤芯模与包层模的干涉.当温度变化时,根据干涉谷对温度的敏感性,即可实现温度测量.此传感器可用于高温测量,当温度从400℃上升到750℃时,干涉谷波长变化了32.2 nm,温度灵敏度为0.092 nm/℃.     

基于细芯光纤和球形结构的干涉型光纤传感器

设计制作了一种基于细芯光纤(Thin-core Fiber,TCF)和球形结构的干涉型光纤传感器.将一根单模光纤和一根细芯光纤熔接,然后在另一条单模光纤上制作球形结构,再与该细芯光纤熔接,制成传感单元.利用纤芯模和包层模的干涉,实现了对温度和压力的传感.实验结果表明,两个干涉谷Dip1和Dip2的温度灵敏度分别为0.056 1 nm/℃和0.054 2 nm/℃,压力敏感度分别为0.041 8 nm/N,0.030 6 nm/N.由于两个干涉谷的温度、压力灵敏度分别不同,所以可以利用敏感矩阵实现温度、压力双参量的同时测量。     

正方形多芯光子晶体光纤的有限元分析

从Helmholtz方程出发,通过全矢量有限单元法及移位迭代算法,完成了对正方形多芯光子晶体光纤同位相超模的数值模拟分析,详细分析了工作波长、包层空气占空比和两类空气孔直径对五芯光子晶体光纤的同位相超模的影响,结果表明光纤结构是影响纤芯之间模场形态的重要因素,通过优化纤芯间不同类型的空气孔直径,能实现多芯光子晶体光纤同位相超模场的各纤芯等振幅输出.     

考虑能量集成的单组分用水网络设计

对于有温度要求的工业用水过程,提出了两阶段法的分解设计策略。其特点是:考虑了用水网络和换热网络之间的耦合作用,在设计的第一阶段即用水网络设计阶段,以同时的用水量最小和火用损最小为目标采用逐步双线性规划法来设计用水网络,实现整个过程的用水最小化并为第二阶段的换热网络设计提供最合理的冷流和热流股以确保能量的合理利用;对于设计的第二阶段的换热网络设计,可直接采用文献中的方法。     

基于三芯Bragg光纤光栅的弯曲曲率计算理论

基于Bragg光纤光栅的中心波长随应变发生偏移的特点,提出利用三芯光纤的Bragg光栅进行三维曲率计算的理论.分析了3个光纤光栅的中心波长随曲率半径、中性面到中心的距离、偏转角之间的变化关系,并且用MATLAB进行数值仿真,结果表明反射波长随曲率半径的增加而减小;位于中性面上方的光栅的中心波长的偏移会随中性面和中心的距离d的增加而增加,位于中性面下方的光栅的中心波长的偏移会减小.     

一种低串扰近零超平坦色散七芯光子晶体光纤的设计

设计了一种七芯低串扰近零超平坦色散液体填充光子晶体光纤,利用有限元法模拟计算了色散、芯间串扰和弯曲损耗等性能.数值模拟结果表明,该多芯光纤在实现近零宽带超平坦色散的同时,显著抑制了芯间串扰和弯曲损耗.在波长为1.38~1.74 μm时,色散值介于0±0.5 ps/(km·nm)之间,且色散斜率介于0±0.02 ps/(km·nm²)之间.芯间串扰在C+L波段的最大值低于－84.09 dB/100 km,并且弯曲损耗值满足ITU-T建议的G.654光纤在125 μm包层直径中对七芯光子晶体光纤的要求.     

基于液芯光纤的水中甲烷拉曼检测技术

根据经典电磁理论和量子理论分析了拉曼光谱技术,探讨了共振拉曼效应对提高散射光强所起的作用．采用LRS—III型激光拉曼光谱仪对甲烷水溶液进行了拉曼检测实验,实验结果验证了水中甲烷拉曼检测的可行性．根据液芯光纤传光原理分析了输出拉曼光功率与损耗系数和光纤长度的关系,利用LabVIEW软件对液芯光纤的拉曼增益作用进行了仿真,仿真结果表明液芯光纤可提高拉曼光强达10^3倍．针对水中甲烷含量比较低的特点,提出基于液芯光纤并共振拉曼效应的方法,可提高拉曼光强接近10^9倍．     

基于单模光纤偏芯结构的光纤折射率传感器研究

基于迈克尔逊(Michelson)干涉仪(MI)原理,结合光纤传感器的特性,设计和实现了一种单模光纤(SMF)偏芯干涉仪结构光纤折射率传感器,并针对蔗糖溶液进行了折射率的测量。实验结果表明:这种传感器的传感范围在1.33～1.39时,特征波长与外界折射率有单调的递减变化关系,蔗糖折射率每变化0.01时,特征波长平均变化约为0.12nm。这种传感器结构简单,灵敏度较高,能够实现液体折射率与浓度变化的在线检测。     

无源多路光纤旋转器的设计

单通道光纤旋转连接器具有结构简单、重量轻和耦合损耗小的优点,但传输信号单一,不能双向传输的缺点限制了它的广泛应用,波分复用(DWDM)技术是一种比较先进且相对成熟的光纤通信技术,文中提出一种新型光纤旋转连接器,该旋转器应用DWDM技术中单纤双向传输技术,同时双向传输多路光信号,详细分析了这种旋转器的设计原理,经过计算,该旋转连接器总的插入损耗为8．5dB,隔离度在50dB以上,满足设计要求。     

线性系统测量网络的设计与改造

对化工过程数据进行数据校正 ,可以提高所获得数据的精度和一致性 ,同时可以对重要的未测变量进行估计。为满足数据校正工作的需要 ,采用图论方法与混合整数非线性规划 (m ixed integer non- linear programm ing,MINL P)方法相结合 ,分析了线性系统中变量的可估计性 ,建立了考虑数据可估计性及可靠性要求的测量网络设计、改造的一般性问题的 MINL P模型。对某常减压装置常压部分的测量网络进行改造的实例证明了此模型的有效性     

多流股换热器网络综合问题的优化算法设计

多流股换热器网络综合问题是一个混合整数非线性规划问题（MINLP）,这类问题规模大、约束条件多,严重的非凸非线性使得目标函数存在多个局部最优解．传统的基于梯度的优化算法在求解时极易陷于局部最优．有鉴于此,本研究采用遗传算法解决此类问题,通过对遗传算法进行改进,针对简单遗传算法存在的早熟和运行参数难以确定的问题,设计了多样性保持算子和多种群进化的算法结构;计算时运行参数自适应确定,并把模拟退火算法思想引入遗传算法子代的生成中去．实例证明,采用所构造的算法可有效求解MINLP问题,并有利于寻求到全局最优解．     

考虑碳排放的弹性煤炭供应链网络设计模型

【目的】针对煤炭行业所面临的节点中断风险和需求波动风险以及煤炭供应链的碳排放问题,设计一个包括矿山、处理厂、转运中心、港口和客户的5级低碳、弹性煤炭供应链网络,旨在最小化供应链网络碳排放和总成本的同时满足最低客户需求水平。【方法】考虑煤炭行业特性,建立了混合整数线性规划模型来设计一个多层级、多产品的煤炭供应链网络;以在中断节点增加紧急库存和直接到港口交付作为弹性策略,提高煤炭供应链网络在风险环境下的弹性能力;利用碳税政策将碳减排目标转换为目标函数,从而减少碳排放量。【结果】以一个大型煤炭集团为例,验证了所建立的低碳、弹性煤炭供应链网络设计模型的有效性。【结论】实验结果表明,所设计的考虑碳排放的弹性煤炭供应链网络在面临节点中断和需求波动风险时风险应对能力比传统供应链网络更优。     

基于无芯光纤的“三明治”光纤在折射率传感应用中的参数优化研究

为了提高无芯光纤在折射率方面的灵敏度,并针对无芯光纤的结构参数优化尚不够深入的问题,提出了一种无芯光纤结构参数的优化方法,研究了单模-无芯-单模（SNCS）的“三明治”光纤在折射率（RI）传感中的灵敏度等性能指标. 基于Rsoft光学仿真软件,利用光束传播法对SNCS光纤进行仿真研究,模拟了光场分布和输出透射谱特性. 为了提高传感灵敏度,在保证透射谱不重叠的条件下,通过计算自成像周期和波长偏移量等指标,系统地优化了长度和直径等无芯光纤的结构参数. 仿真结果表明,当无芯光纤长度为6.55 mm且直径为20 μm时,RI在1.380~1.390内,SNCS光纤的灵敏度可达到2 200.92 nm/RIU,也验证了所提出的无芯光纤结构参数优化方法的有效性,为基于无芯光纤用于高灵敏RI传感的“三明治”光纤的结构设计与应用提供了理论支撑.     

基于EPON的光纤到户网络设计

阐述基于EPON的FTTH（光纤到户）有线电视光网络设计方案。重点介绍了EPON系统应用总体原则,用户带宽需求设计,OLT和ONU设计,光缆城域网设计和FTTB到FTTH的网络升级设计。     

一种基于As_2Se_3的微结构纤芯高双折射光子晶体光纤

提出了一种新型的基于As_2Se_3的高双折射光子晶体光纤(PCF).该PCF包层空气孔采用8边形排列,并在纤芯引入了左右各3个圆空气孔的微结构.采用全矢量有限元法(FEM),通过改变微结构纤芯中圆空气孔的直径及孔间距,研究了该光纤的双折射特性、损耗特性以及色散特性.结果表明,在波长1.55μm处,双折射高达1.56×10~(-1),说明该PCF具有良好的保偏特性;同时,y方向的限制损耗低至6.44278×10~(-9)dB/m;在波长1.3~2.0μm的区间内,色散曲线保持相对平坦.     

多杂质氢系统网络设计

为将目前氢网络设计方法主要采用的单杂质系统网络设计规则推广至多杂质系统网络,在考虑了杂质浓度对系统影响的基础上,给出了多杂质氢系统网络的设计规则和设计步骤.4条设计规则是针对氢源、氢阱与夹点的相对位置来确定不应存在的匹配.为了确定不同杂质源阱间能否匹配,提出了不同杂质源阱间匹配的混合规则,即氢源中至少应存在一股氢源的各种杂质浓度乘积小于或等于氢阱中对应的各杂质浓度乘积,源阱间才能进行匹配.多杂质氢系统设计的方法考虑了杂质对网络设计的影响,并通过氢气网络实例进行了验证.     

光纤传感网络用于电磁流变结构的特性测试与工程控制

电流变材料(Electrorheological-ER)是近年出现的能够在外加电场作用下改变性能的新材料,光纤传感器以其优良的抗电磁干扰能力成为ER构件的性能测试和应用研究中的首选.智能结构使用的难点之一是根据实际使用的目的和结构设计合适的传感器和控制系统.本文先探讨了偏振光纤传感器测量ER构件的动态应变的基本原理,然后以欧拉- 伯努利(Euler-Bernoulli)梁的横向弯曲振动为例讨论了一种用光纤传感网络判断一维振动的几阶振动模式的方法,进而探讨了二维情况下圆板振动模式的判断,可作为动态情况下智能结构实际使用的参考模式.     

山西电力波分系统10GE业务基于MESH网络的智能恢复应用

简要介绍了山西电力主干光纤通信网密集波分复用系统工程概况,以长治地调到山西省中心南的10GE应用为例,阐述了10GE业务的建立以及故障发生时智能恢复的应用.