用于重大安全监测的光纤传感系统及技术

从军用走向民用的光纤传感技术光纤传感技术是伴随着光导纤维和光纤通信技术发展而另辟新径的一种崭新的传感技术。光纤传感具有抗电磁干扰、灵敏度高、安全可靠、耐腐蚀、可进行分布式测量、便于组网等诸多优点,是近年来国际上发展最快的高科技应用技术。光纤传感技术的应用已     

高性能紫外写入光纤Bragg光栅的研制

自从MeliZ等人用全息干涉方法在光纤上制作出第一支Bragg波长位于通信波段的光纤光栅以来,用紫外光从光纤侧面直接在光纤芯区形成轴向Bragg光栅的技术一直受到人们的广泛关柱.近年来,随着世界范围建设“信息高速公路”热潮的兴起,人们逐渐认识到从光纤通信、光纤传感到光计算和光学信息处理的整个光纤领域都将由于光纤光栅的实用化而发生革命性的变化.尤其是在光纤通信方面光纤光栅将影响到从光发送、光放大、光纤色散补偿到光接收的几乎每个方面,是下一代超高速光纤通信系统中不可缺少的重要组成部分.对光纤光栅的研究目前已受到国际光纤领域的普遍重视.由于光纤光栅在制作高性能光纤器件和未来超高速光纤通信系统中的重要应用价值以及在其他领域中的广泛应用前景,光纤光栅已成     

宽带光纤接入网技术

文章论述了光纤宽带接入方式的概念及其关键技术,分析了各种技术的优缺点及应用方式,描述了光纤接入网的发展方向,指出了光纤接入技术目前比较现实和理想的技术方案选择思路。     

关于如何提高光纤保护通道正常运行率的探讨

基于光纤通信技术的光纤保护是高压输电线路的主保护,是电力系统安全稳定运行的重要保障。在现场运行中,光纤保护因光纤通道异常造成保护停用的现象屡屡发生,成为光纤保护安全可靠运行的隐患。针对上述问题进行分析研究,并采取必要的措施加以解决,以保障电力系统的可靠运行。     

耗散孤子光纤激光器的研究进展和应用

光纤激光器以高光束质量、高效率、高集成、高可靠性等特点给科学研究和技术应用带来了巨大的影响.超短高能量脉冲光纤激光器在通信、传感、精密机械加工、材料处理、超快诊断、生物医学和国防军事等领域均有重要的应用.如何提高激光脉冲的功率和能量,掌握和利用超短脉冲光纤激光的复杂非线性,开展大功率、高能量、超宽带全光纤超短脉冲激光应用的关键技术研究,成为光纤脉冲激光新现象、新方法和实现技术体系突破的重大科学问题.本文简要总结了近年来国内外关于锁模光纤激光器研究的一些关键技术和重要成果,分析了各类激光器及所产生脉冲的优缺点,并介绍了过去几年中我们对如何提高光纤脉冲激光器性能和实现新型脉冲的研究成果.重点讨论了不同色散区内光纤激光器的典型行为特征,从理论与实验两方面揭示了传统孤子和多种耗散孤子的产生机理、输出特性及其演化规律.此外,还介绍了几种新型的高能量无波分裂脉冲.本文的成果可为进一步研究新型高能量脉冲提供有益的理论及实验基础.通过这些介绍和讨论,期望同行能够共同研究和探索基于新型锁模技术超短超强脉冲的新现象和新机理,并且在超短高能量脉冲的极端非线性科学问题上获得新认识.     

关于如何提高光纤保护通道正常运行率的探讨

基于光纤通信技术的光纤保护是高压输电线路的主保护,是电力系统安全稳定运行的重要保障.在现场运行中,光纤保护因光纤通道异常造成保护停用的现象屡屡发生,成为光纤保护安全可靠运行的隐患.针对上述问题进行分析研究,并采取必要的措施加以解决,以保障电力系统的可靠运行.     

稠油热采中光纤传感技术的应用介绍

光纤传感测试系统具有良好的温度性能,在不影响原始温度场、压力场分布,及油田正常生产的情况下,可以实现实时多点温度、压力或连续的温度分布快速测量。尤其是光纤永久测量技术以其独特的安装方式,可以对水平井进行实时监测,解决以往水平井测量难的问题,从而实现直井、大斜度井、水平井的实时测试。本文主要介绍了光纤光栅传感技术、F-P腔传感技术、光纤分布测温技术,并就其技术原理、构建方法及其在某油田的应用情况进行了综合评述。     

虎头鞋里的故事

光纤传感测试系统具有良好的温度性能,在不影响原始温度场、压力场分布,及油田正常生产的情况下,可以实现实时多点温度、压力或连续的温度分布快速测量。尤其是光纤永久测量技术以其独特的安装方式,可以对水平井进行实时监测,解决以往水平井测量难的问题,从而实现直井、大斜度井、水平井的实时测试。本文主要介绍了光纤光栅传感技术、F-P腔传感技术、光纤分布测温技术,并就其技术原理、构建方法及其在某油田的应用情况进行了综合评述。     

光纤通讯与光波技术的发展

(一)引言由于60年代初激光的发明以及70年代初低损耗光纤的制出,因而掀起了光纤通讯研究的世界性热潮,几乎每年都有有关这一研究领域的大型国际会议的召开,各个国家都迅速组织成功这方面的研究队伍,投入大量人力物力,争取这一新技术在本国得到迅速应用与推广,建立这方面的生产工业。由70年代初算起到目前大约不过15年上下、光纤通讯已进入大规模应用时期,已形成一个新兴的重要工业生产部门,一项新技术在这样短的时期中发展到大规模应用,影响这样宽广,并且新的应用与研究领域正在迅速开展,这种情况在技术发展历史上是少见的。     

The Exploration of Networking Technology for FTTH Network

光纤作为传输系统,在通信领域得到广泛的应用,光纤到户接入技术作为未来最终的、一劳永逸的宽带接入解决方案,在我国也得到了越来越多的关注.文章重点对NGN软交换接入FTTH(光纤入户)的组网技术进行了阐述.     

Research on Broadband Optical Access Network System Technology

宽带光纤接入技术是互联网与通信技术发展的必然产物.文章从光纤接入技术的定义和技术特征出发,介绍了光纤接入网的基本结构和环路结构,并较为客观的说明了光纤接入网的优点与劣势,指出了影响光纤接入网的发展最大障碍是成本问题,为宽带光纤接入技术的完善提供了参考.     

稠油热采中光纤传感技术的应用介绍

光纤传感测试系统具有良好的温度性能,在不影响原始温度场、压力场分布,及油田正常生产的情况下,可以实现实时多点温度、压力或连续的温度分布快速测量.尤其是光纤永久测量技术以其独特的安装方式,可以对水平井进行实时监测,解决以往水平井测量难的问题,从而实现直井、大斜度井、水平井的实时测试.本文主要介绍了光纤光栅传感技术、F-P腔传感技术、光纤分布测温技术,并就其技术原理、构建方法及其在某油田的应用情况进行了综合评述.     

川西甲基卡锂矿3211 m科学深钻多物理量分布式光纤观测

川西甲基卡锂矿3211 m科学深钻位于青藏高原东缘鲜水河断裂及川藏铁路附近,是目前青藏高原上最深的科学钻孔.利用此深钻观测深部物理场和浅部环境的变化过程,对于研究青藏高原地壳活动、川藏铁路场地稳定性和生态环境保护等均具有重要意义.采用分布式光纤传感(distributed fiber optic sensing, DFOS)技术,我们研发了高强度、耐高温的特种传感光缆,成功植入甲基卡锂矿深钻中,建成了世界上海拔最高和深度最大的光纤观测孔,实现了应变、温度、振动、水分等多物理量的分布式原位观测.本文是甲基卡光纤观测孔第一阶段的成果,包括岩体热导率的原位测定、钻孔回填过程的分布式声波振动(distributed acoustic sensing, DAS)观测、地震监测与地震成像等方面的初步进展.研究表明:DFOS应用于深钻全断面多物理量观测是可行的,它完全能适应深钻高温和高压的观测环境,并具有长距离、实时、连续分布式观测的优势;将分布式温度传感光纤、应变传感光纤和声波传感光纤集于一根传感光缆的设计思路保障了深钻传感光缆的安装质量,并为DFOS技术应用于地球物理和地质工程的多物理场观测开辟...     

掺Er石英光纤超荧光特性研究

稀土掺杂光纤的激光以及放大特性已经受到普遍重视,最近光纤中的超荧光——放大的自发辐射(ASE)也引起了关注,作为一种宽带辐射源,光纤超荧光源在光纤传感器件方面,特别是光纤陀螺和一些信号处理光纤系统中都有着广阔的应用前景。由于掺杂光纤中的高增益,光纤中的超荧光能达到较高功率的输出,并且其波长稳定性好,容易耦合到其它     

空间目标单光子探测光纤接收方式的研究

空间目标探测中常常遇到极微弱光回波的探测问题,望远镜接收到的光信号仅有很少的光子数,甚至单光子.我们把单光子探测器运用在空间目标探测中,一方面光纤接收方式具有若干潜在优势,另一方面由于目前所用的单光子探测器的光纤接收模式的限制,决定了在空间目标的单光子探测中应用光纤接收方式.对于回波的光纤接收方式的研究将有力促进空间目标单光子探测技术的发展.     

掺Nd3+双包层光纤的泵浦波长及其光谱特性的研究

掺Nd~(3 )双包层光纤是近年来研制出的一种新型光纤,跟单包层光纤相比,它具有数值孔径大、接收面积大等优点,能直接用大功率半导体阵列激光器泵浦,而且机械调整方便。掺Nd~(3 )双包层光纤可以用来做大功率光纤激光器、高增益的光纤放大器和高功率的放大自发辐射源,在光纤通信、传感、医疗等领域具重要的应用前景。国外一些掺Nd~(3 )双包层光纤的研究工作,并未对半导体阵列激光泵浦波长进行仔细分析,大多采用808nm左右半导体阵列激光器泵浦。不同的光纤器件为了获得最佳的泵浦效率,要选择不同的泵浦波长。本文利用钛宝石激光器波长的宽调谐特性,对国产掺Nd~(3 )双包层光纤的泵浦波长和光谱特性进行了研究,发现907和1080nm光发射的最佳泵浦波长分别为833和835nm。若用808nm波长的激光泵浦,会产生很强的激发态吸收,因此在红外波段的光发射的效率较低,但这对上转换的光发射却很有利。同时,还发现用532 nm波长激光泵浦时,由于光纤外包层的光化学反应,580nm处的荧光峰强度随时间衰减。研究掺Nd~(3 )双包层光纤的泵浦波长及其光谱特性,对双包层光纤及其器件的设计和研制有重要的实际意义。     

XPON网络技术在四平铁通的应用

XPON技术是一项基于以太网技术的无源光网络实现最后一公里接入的接入网技术,实现光纤到楼、光纤到户的高速接入。由于其初期投入成本低,扩容方便,可快速接入覆盖,为四平市铁通市场拓展快速接入提供了有力保障。     

卤化物红外光导材料

在光传输技术中,目前常用的石英光纤局限在2微米以下的光波范围,而一类新型的传导媒介物——红外光纤可突破这范围,所以自1978年红外光纤被开发以来研究进展甚快。《卤化物红外光导材料》一文考察了几类红外光导材料,并通过分析和对比各类材料的优越点,阐明了红外光纤在选材上的着重点,指出了卤化物玻璃在新型红外光导材料研究中所具有的重要地位,展望了今后红外光导材料的研究趋势。     

高增益光纤受激布里渊散射放大的大延迟可控慢光

可调控光纤慢光作为光缓存器在全光路由通信中具有重要的应用前景. 由于受限于较低的布里渊阈值和较大的信号功率, 传统的光纤布里渊散射慢光增益一般不超过30?dB. 本文提出在短光纤中实现高增益布里渊放大的可调控慢光, 利用短光纤的高阈值有效避免泵浦抽空, 实现高增益的信号放大, 从而提高慢光延迟量. 实验证实采用591.8?m长的单级光纤布里渊放大的非饱和增益达到50?dB, 慢光延迟时间可达到52?ns, 分数延迟量超过1.     

分布式光纤高密度地震观测揭示门源MS6.9地震余震活动与隐伏断层

高密度的地震观测台阵对地震监测和结构成像都具有重要意义,利用分布式光纤地震传感技术结合现有通讯光缆可以快速构建高密度地震监测网. 2022年门源M_S6.9地震发生后,利用震中区20.8 km通讯光缆构建了间距10 m的高密度地震台阵,记录到了丰富的余震信号.发展了地震自动检测算法,并在3天观测中检测到了166个余震,与固定台网目录形成互补.在高密度地震波场记录中识别出多个断层相关信号,推测其为断层散射波,由此发现了门源盆地内部的多个断层.研究表明,分布式光纤地震传感技术结合地震自动检测算法和波场分析技术可以为发震趋势判断及隐伏断层探测提供可靠参考的数据,在高原重要基础设施沿线的地震灾害研究中具有良好的应用前景.