分布式光纤光栅传感技术在电力刀闸测温上的应用

本文阐述了一种利用宽带光源和可调谐光纤F-P滤波器,以及标准具和参考光栅组成的分布式多点光纤光栅传感测温技术,同时,利用光纤传输和光纤光栅传感器本身具有防爆、防燃、抗腐蚀、抗电磁干扰、耐高压及在有害环境中使用安全等特点,将其应用于电力刀闸上实时监控刀闸接触处的温度,为电力设施的安全运行提供有力保障。     

光纤光栅传感器振动与温度信号解耦

利用单个光纤光栅(FBG)传感器开展同时测量振动与温度信号的实验,提出基于M A T-L AB的解耦方法分离振动与温度信号.研究结果表明:单信号测量的条件下,FBG传感器对温度的静态测量误差在±0.4℃以内,对振动主频动态测量的相对误差为0.5％.FBG传感器测量得到振动与温度的复合信号,通过所提解耦方法得到的振动主频...     

毫米波光载射频系统研究的新进展

论述毫米波光载射频（radio over fiber,RoF）系统研究的新进展.发展了基于光学倍频（optical frequency multiplication,OFM）概念的毫米波光学生成理论与技术,包括通过电光调制器的高阶光波边模形成、光探测器自外差射频(radio frequency,RF)产生方法的推导、双向毫米波RoF系统的设计等;提出中频正交频分复用（orthogonal frequency division multiplexing,OFDM）毫米波调制的新方案,对光调制器非线性造成的OFDM信号的失真建立完整的数学模型,优化光调制度;同时,实现双向40 GHz RoF实验系统,传输速率达到100 Mbit/s.     

掺镱（Yb3+）双包层光纤激光器的数值分析

通过对速率方程的求解,得到了掺Yb3+双包层光纤激光器的输出功率表达式■。利用Matlab软件对其进行了数值模拟,分析了泵浦波长、泵浦功率、光纤长度、光纤掺杂浓度、输出腔镜对激光器输出功率的影响。结果表明,用915 nm和975 nm进行泵浦时所需的最佳光纤长度是不相同的,掺杂浓度对光纤长度的最佳值也存在影响,输出腔镜的反射率应尽量小,合理地最优化系统参数能使掺Yb3+双包层光纤激光器输出功率达到最优。     

变配电设备在线安全监测系统在SZ36-1作业区的应用

该文介绍了变配电在线安全监测系统在绥中36-1作业区海上平台的应用.针对平台变配电设备局部放电,温度升高和电流过载等问题,采用局部放电监测技术、测温技术和电缆载流量计算相结合的监测系统软硬件,实现了安全状态实时在线监测;同时结合平台电网DMS系统实现远程统一管理,解决了本地管理的局限性.系统的应用有效地减低了海上变配电设备风险,提高了管理效率并且降低了人力和时间成本,具有很大的推广价值.     

光通信中纠错码在乘性噪声信道下译码性能分析

针对经典的基于加性高斯白噪声(additive white Gaussian noise, AWGN)模型下的软判决译码算法不适用于光通信乘性噪声信道的问题,分析了雪崩光电二极管（avalanche photodiode,APD）接收机和掺铒光纤放大器（erbium-doped fiber amplifier,EDFA）接收机信道的非对称特性。仿真结果表明,乘性噪声信道的非对称特性可用发送“1”,“0”码的标准差之比来衡量,且两者比值越大,说明信道的非对称性越强。接着分别给出卷积码、Turbo码和低密度奇偶校验码（low-density parity-check,LDPC）码在乘性噪声信道下的译码方法,并仿真了纠错码在非对称高斯模型下的译码性能和在AWGN模型下的译码性能差异。仿真结果表明,译码算法做相应的修正后,纠错码在2种信道模型下皆具有较好的净编码增益,同时在非对称高斯模型下的译码性能要优于在AWGN模型下的译码性能。     

分布式光纤油气管道监测系统研究

提出一种基于混沌理论的监测分布式光纤管道泄漏监测系统的方法,采用Duffing相轨迹法和Lyapu-nov指数法检测微弱的正弦信号,建立了基于混沌理论的分布式光纤管道泄漏检测系统的数学模型,并且进行了实例验证。     

双向EDFA在长距离分布式光纤传感系统中的级联方案

长距离光纤传感中需要利用EDFA来实现光放大,降低光损耗,在某些需要光互易结构的特殊应用中,比如相位OTDR分布式光纤传感系统以及长距离基于Sagnac或Michelson结构的光纤传感系统中,还要求传感光纤线路上的EDFA可以进行双向的光放大.在长距离光纤传感过程中往往还需要级联多个双向EDFA,这会给系统调试带来复...     

Monte-Carlo仿真酒精特征波长光子在皮肤中的传输规律及光纤探头设计

用蒙特卡罗(Monte-Carlo)方法研究酒精特征波长的光子在皮肤组织中的传输规律,从而确定酒精光谱的最佳检测距离,为应用近红外光谱进行人体酒精无创检测提供理论依据。通过建立皮肤4层结构模型,确定了在酒精特征波长(1694nm、1735nm、2266nm、2308nm)下该模型的光学参数。利用Monte-Carlo方法对该模型仿真可得到结论:1694nm、1735nm波长光子的最佳检测半径为650μm,2266nm、2308nm波长光子的最佳检测半径为450μm;半径在200～1000μm之间时,出射点的光子密度随检测半径的增加呈幂函数形式递减,检测到的光子数随检测宽度的增加大致呈线性递增。利用上述结果,设计了用于人体酒精无创检测的光纤探头,选用TE制冷型的InGaAs检测器作为光子检测器。     

IUKF neural network modeling for FOG temperature drift

A novel neural network based on iterated unscented Kalman filter （IUKF） algorithm is established to model and com- pensate for the fiber optic gyro （FOG） bias drift caused by temperature. In the network, FOG temperature and its gradient are set as input and the FOG bias drift is set as the expected output. A 2-5-1 network trained with IUKF algorithm is established. The IUKF algorithm is developed on the basis of the unscented Kalman filter （UKF）. The weight and bias vectors of the hidden layer are set as the state of the UKF and its process and measurement equations are deduced according to the network architecture. To solve the unavoidable estimation deviation of the mean and covariance of the states in the UKF algorithm, iterative computation is introduced into the UKF after the measurement update. While the measure- ment noise R is extended into the state vectors before iteration in order to meet the statistic orthogonality of estimate and mea- surement noise. The IUKF algorithm can provide the optimized estimation for the neural network because of its state expansion and iteration. Temperature rise （-20-20℃） and drop （70-20℃） tests for FOG are carried out in an attemperator. The temperature drift model is built with neural network, and it is trained respectively with BP, UKF and IUKF algorithms. The results prove that the proposed model has higher precision compared with the back- propagation （BP） and UKF network models.