紫外空芯光纤光谱式气体传感系统特性

利用内表面镀铝空芯光纤在紫外-可见光波段的低损耗特性,结合宽光谱光源和光谱仪,搭建了紫外-可见光波段的吸收谱式气体传感系统.理论研究了系统参数对吸光度的影响,对影响系统信噪比的因素进行了优化.实验测量得到了系统光源的发散角色散曲线,研究结果表明在宽谱光源下,为获得准确的损耗或吸收特性,需要根据系统光源发散角的色散特性对测试结果作相应的补偿.在255nm波长带对不同浓度甲苯气体进行了测量,得到了线性的甲苯浓度-吸光度曲线,精确度可达ppm量级.该传感系统搭建方便,测量迅速,对于在线传感监测及多波长测量具有很好的应用前景.     

不同色散分布的双折射光纤中B磁波的调制不稳定性分析

利用光脉冲在光纤中传播时所遵守的相干非线性薛定谔耦合方程,研究了不同群色散剖面结构的双折射光纤中调制不稳定性增益谱。结果表明:各种群色散剖面光纤的增益谱宽并不相同,当光纤色散系数和光纤损耗满足一定关系时,指数型光纤的增益谱宽与传输距离是一单调关系;线型、高斯型光纤的增益谱宽变化曲线都有一个谷底;双曲线型光纤情况较为特殊,它的增益谱宽先是展宽,然后又逐渐减小。     

光纤激光干涉测速

为了测量运动物体的速度,基于多普勒效应构建了光纤速度干涉仪.系统由光源发射器与接收器、非对称马赫-曾德尔光纤干涉仪、光电接收系统、数据处理4个部分组成.光电接收探测器采集不同时刻运动物体的反射光波形成的干涉条纹,通过对数据进行分析和计算,获得运动物体的运动速度和加速度剖面.在霍普金森杆测量实验中,为获得具有良好对比度的干涉条纹,激光光源谱带宽应优于50kHz,功率稳定度为0.07dB,测速范围和测量精度由光纤干涉仪的延迟光纤长度决定.干涉仪的标定可通过测量延迟光纤长度为100m时的条纹常数来实现.测量结果表明,由干涉信号求得的膛口速度和由光触发脉冲求得的膛口速度之间的误差在1‰以内.     

基于三稳频激光波长的相移干涉测量法修正空气折射率湿度参数

针对公式法测量空气折射率受到Cd光源频率稳定性低和应用温度区间小的影响,其湿度修正误差不适应当前光学精密测量的实际需求的问题,提出了基于相移干涉光路的折射率测量光路.该光路由一个相移干涉光路和一个辅助角度测量干涉光路组成,并采用3个高精度稳频波长作为光源（532,633,780 nm）.在14.6~24.0℃温度区间内进行实验,获得了对湿度的修正系数并得到修正公式.将其用于实验比对,表明所得公式的测量精度优于Boensch公式.      

一种基于保偏光纤干涉结构的稳定光谱测量方法

本文提出一种用于光谱测量的保偏光纤干涉结构.该结构基于保偏光纤、法拉第旋转镜、偏振分束器和保偏光环形器等光纤器件的.结构中采用的压电陶瓷光纤相位调制器,使干涉工作在光程线性调制区域,以减小压电陶瓷非线性光程调制产生的误差.结构中的法拉第旋转镜、保偏光纤及保偏光器件的结合使用保证了传输光的偏振稳定性,消除偏振衰落效应的影响,保证了稳定的光谱测量结果.实验测试了SLD光谱,测得结果和光谱仪测得结果一致,结果表明该系统测量光谱的稳定性.该系统可用于提供光纤传感器和通信应用中常用光源(如二极管激光器、LED和半导体激光器等)的光谱分析.     

一种新的光纤数值孔径测量方法

光纤的数值孔径NA(numericalaperture)是光纤的一个重要光学参数,它在一定程度上表征光纤集光能力和与光源耦合的难易程度,同时对连接损耗及衰减特性也有影响.它与光纤传输系数的计量有密切的关系,对光纤的传输带宽有着很大的影响.光纤数值孔径的测量方法有多种,但所需的实验装置都比较复杂.本文提出了一种利用光纤传感实验仪实现光纤数值孔径测量的简单方法,该测量方法可靠易行.     

光纤损耗谱特性自动化测量系统

本文提出将热释电探测器作为光电检测应用于光纤损耗谱特性测量系统中,并已研制成实用装置。它与其它检测方法相比,具有光谱响应平坦、线性好、可测量波长范围宽、能延伸到远红外区等优点。另外,配备了单板机进行自动扫描测量和数据处理,可绘制成光纤损耗谱特性曲线图。     

高阶色散和高阶非线性对交叉相位调制不稳定的影响

以包含高阶色散和高阶非线性的广义非线性薛定谔方程为基础,研究了有损光纤中交叉相位调制(XPM)不稳定增益谱,分析了四阶色散、五阶非线性系数以及光纤损耗系数对增益谱的影响。结果表明：在光纤的正、反常色散区,四阶色散导致XPM不稳定均发生在两个频谱区。正五阶非线性使增益谱的谱宽和峰值增大,负阶非线性使增益谱的谱宽和峰值减少。光纤损耗对增益谱的谱宽有较大影响,它使增益的谱宽变窄,且随传输距离的增大谱宽变得更窄。     

阵列波导光栅解调的光纤光栅振动频率检测技术

提出一种基于阵列波导光栅相对强度解调的光纤光栅振动频率检测方法．振动引起的光纤光栅布拉格波长漂移由阵列波导光栅中相对应的2个相邻输出通道的相对光强变化进行解调,利用数据采集卡和虚拟仪器软件对其光电转换信号进行数据采集和频谱分析可得到振动频率．实验结果表明,该方法测出的振动频率与振动源设置的频率相吻合,且可有效消除由光源不稳定、微弯损耗等引起的误差影响,能够更方便实现准分布式光纤光栅振动传感系统的快速、准确测量．     

光纤探头式测色系统设计

在单色仪的色度测量中,为减少光源对物体直接照射所受外界的干扰,将光纤探头作为光能的收集与传输部件引入测色系统中.该系统利用高压汞灯作光源测试特征波长,系统的测色波长误差小于0.3 nm(国际对测色波长误差要求小于0.5 nm).实验结果表明,这种测色系统波长精度高,并有良好的重复性.由于光纤对光谱的非线性衰减的影响而使颜色的测量产生畸变,通过光纤输出端光场的场强分布函数使色度测量得到校正.为了分析系统的测色效果,通过对标准色卡的颜色测定,并与标准值相比较,结果表明,色坐标误差指标小于0.01.本系统可用于颜色检测的实际应用中.     

一种减小测量误差影响的电力系统快速测频算法

提出了一种减小波形畸变及A/D采样误差对频率测量影响的电力系统快速测频算法,该算法基于sin(πfT)来得到测量频率,有效地降低了采样数据误差对测量频率的影响,使得测量频率对数据误差的灵敏度较低,算法本身的理论误差几乎为0,经过仿真与比较,算法的实际测量误差很小,在现场能达到电力系统频率保护的要求。     

单丝热线旋转法用于旋流燃烧器出口参数测量

为了提高湍流流场的测量精度 ,针对旋流燃烧器出口截面上一次风和二次风的不同速度分布特征 ,引入了一种相应的单丝斜热线多方位旋转测量方法 .通过对一旋流燃烧器模型出口参数的测量和分析 ,证明在不同的速度特征区域选取不同的参考速度更加合理 .测量方法的不确定性分析证明该方法的测量误差波动较小 .给出了平均速度和雷诺应力分布的测量结果 ,将平均速度与采用五孔探针的测量结果进行了比较 ,两者趋势基本一致 ,表明了测量方法的可靠性     

全息实时干涉法测量二维温度场的实验研究

激光全息干涉法在传热研究中得到越来越广泛的应用.本文根据实践经验,讨论了用全息实时干涉法测量二维温度场的一些具体问题.本文指出了前人在实时法中利用普通吸收型全息图的缺点,提出利用位相型全息图代替普通吸收型全息图,试验证明结果比较理想.前人对干涉条纹的数学反演和光折射误差的分析仅是针对光线穿过单层介质的情况而言的,本文在此基础上进一步给出了光线顺序穿过被测介质、光学窗口和空气三层介质时其折射误差的修正公式.     

饮用水水质分析中数据处理方法的改进

用设定的标准曲线统计量与标准系列的实测值间的相对偏差为回归参数 ,来确定标准曲线方程 ,以解决现行标准曲线回归方法中各测点相对偏差分布不均、总体相对偏差偏大的问题 ,避免将回归得到的标准曲线用于低浓度样品测定而引起的误差     

高精度触发式测头的精度分析

高精度触发式测头的测量不确定度主要由三部分误差组成,即机械复位机构的复位误差,触球的球度误差和传感器的发讯误差。本文分析了造成这些误差的原因,推算了这些误差的大小,从而为测头精度设计时的误差分配提供了依据。     

高温燃烧水解-电位滴定测定煤中氯含量方法的改进

分析了国标高温燃烧水解-电位滴定法测定煤中氯含量方法存在的问题,以及产生误差的主要原因,并对该方法进行了改进。结果表明,采用滴定曲线或微分曲线确定终点,测定结果的重复性和准确度均有较大提高。     

基于虚拟仪器的纳米器件电学性能测量系统的实现

基于虚拟仪器技术实现了I-V曲线和微分电导的自动化测量系统。为了抑制噪声的影响,应用交流技术开发了有更高精度的锁相微分电导测量系统。实验数据的采集、处理和分析均采用Measurement Studio工具开发完成。系统测试的结果表明系统具有很高的精度和可靠性。展示了用本系统与纳米探针结合在扫描电子显微镜中原位测量单根碳纳米管的结果。     

基于虚拟仪器的纳米器件电学性能测量系统的实现

基于虚拟仪器技术实现了I-V曲线和微分电导的自动化测量系统。为了抑制噪声的影响,应用交流技术开发了有更高精度的锁相微分电导测量系统。实验数据的采集、处理和分析均采用Measurement Studio工具开发完成。系统测试的结果表明系统具有很高的精度和可靠性。展示了用本系统与纳米探针结合在扫描电子显微镜中原位测量单根碳纳米管的结果。     

无规入射散射系数测量中的声能衰减分析

用脉冲响应同步平均法测量无规入射散射系数时，叠加后再经反向能量积分得到的声能衰减曲线，会受到不同脉冲响应中散射成分相关的影响．用统计声学的方法，从理论上分析了考虑散射成分相关时声能的衰减规律，该声能衰减曲线可以看作是由2个按指数规律衰减的曲线叠加而成的．通过理论和实测对用混响时间T10或T20估计衰减曲线早期的衰减速率所产生的误差进行了分析．     

基于神经网络的风电场超短期风速数值预报的动态修订

 针对风电场风功率预测所需的离地70m、0~4h的超短期风速预报,本文利用中央气象台发布的MM5格点输出的数值预报风速及测风塔实时发回的气象资料,探讨了利用神经网络将前期误差观测值和测风塔湍流指标等因子对MM5数值预报风速进行动态修订的方法,建立动态修订超短期预报模型,为满足风电场超短期风功率预报的工程应用提供一定的参考。结果表明,修订后的预报风速平均绝对误差等指标大幅降低,有效地提高了预报精度。