基于法布里-珀罗干涉仪的高灵敏度光纤传声器

论文系统完整地描述了基于法布里-珀罗干涉仪的高灵敏度光纤传声器的研究,内容包括法布里-珀罗干涉仪、光强度解调和电压输出. 根据基本原理分析和计算,通过对结构紧凑传感头、放大的自发辐射(ASE)宽带光源与密波分复用器(DWDM)选配组合的相干光源以及跨阻和前置放大电路的设计,制作完成了光纤传声器. 该光纤传声器具有高灵敏度值为247 mV/Pa,在频率范围30 Hz～4 kHz内的平坦度小于2 dB,以及高信噪比和低总谐波失真.      

光波长测量仪器的分类、原理及研究进展

波长计分为斐索于涉型、法布里-珀罗干涉型和迈克尔逊干涉型3种。详细阐述了各种波长计的测量原理和研究现状,比较了它们的异同,其中迈克尔逊于涉型波长计测量精度最高。     

First observation of mesospheric and thermospheric winds by a Fabry-Perot interferometer in China

A Fabry-Perot interferometer, funded by the Meridian Project in China, was deployed at the Xinglong station (40.2°N,117.4°E) of the National Astronomical Observatories in Hebei Province, China. The instrument has been operating since April 2010, measuring mesospheric and thermospheric winds. The first observational data of winds at three heights in the mesosphere and thermosphere were analyzed, demonstrating the capacity of this instrument to aid basic scientific research. The wavelengths of three airglow emissions were OH892.0, OI 557.7, and OI 630.0 nm, which corresponded to heights of 87, 98, and 250 km, respectively. Three 38-day data sets of horizontal winds, from April 5, 2010 to May 12, 2010, show clear day-to-day variations at the same height. The minimum and maximum meridional winds at heights of 87, 98, and 250 km were –16.5 to 8.7 m/s, –24.4 to 15.9 m/s, and –43.6 to 1.5 m/s. Measurements of zonal winds were –5.4 to 7.6 m/s, 2.3 to 23.0 m/s, and –22.6 to 49.3 m/s. The average data from the observations was consistent with the data from HWM93. The wind data at heights of 87 and 98 km suggest a semi-diurnal oscillation, clearly consistent with HWM93 results. Conversely there was a clear discrepancy between the observations and the model at 250 km. In general, this Fabry-Perot interferometer is a useful ground-based instrument for measuring mesospheric and thermospheric winds at middle latitudes.     

常用分光元件的性能比较及应用

随着光学技术的发展,以分光元件为核心的各种分光仪器在实验中得到了广泛的应用。论文首先概述了分光元件的概念及类型;然后对棱镜、光栅、F—P标准具3种具有代表性的常见分光元件进行了参数及性能对比;最后探讨了3种分先元件在大学物理实验中的应用。     

利用Fabry-Perot谐振腔和介质谐振天线实现约瑟夫森结阵列的自辐射

本文提出了一种利用Fabry-Perot谐振腔和介质谐振天线,同时集成偶极天线阵实现约瑟夫森结阵列自辐射的方法.在介质基片上制作集成偶极天线阵的双晶约瑟夫森结阵列,并将其嵌入到Fabry-Perot谐振腔内.将基片作为一介质谐振天线,使其与Fabry-Perot谐振腔谐振在同一频率下,从而通过高频电磁耦合机制实现结之间以及结与外部微波电路之间的耦合.文中分别进行了数值仿真和实验研究.对一个包含166个双晶约瑟夫森结的结阵列进行了液氮温度时的测试,在片外（off-chip）检测到了75.2GHz,10pW的辐射信号,与仿真结果吻合.该方法为基于约瑟夫森效应的太赫兹（THz）源提供了一种可能.     

共焦法布里珀罗干涉仪灵敏度和稳定性研究

共焦法布里－珀罗干涉仪（Confocal Fabry-Perot Interferometer,CFPI）是用光学方法探测固体表面超声振动的解调器件,它的灵敏度和稳定性决定了整个系统的灵敏度和稳定性。通过使用干涉仪的共轭输入光,使系统探测超声振动的灵敏度可提高至少2倍;同时详细给出通过干涉环来粗调干涉仪的共焦点,并提出使用单片机（MCS－51）反馈控制系统来稳定最佳工作点的方法。利用该系统实现了对铝样品表面压电超声振动的检测,得到了较好的实验结果。     

通道位置可独立调整的三通道滤光片设计

通过对Fabry-Perot滤光片性质的研究,以及Fabry-Perot滤光片中缺陷层厚度变化对通道数目、位置影响的分析,引入三对称结构,通过改变三对称结构中对应的缺陷层厚度来实现通道位置可独立调整的三通道滤光片．设计过程中采用有效界面法对通道位置进行初步计算,并通过计算机理论模拟对膜层进行修正使得通道位置满足设计要求．设计结果表明,通过调整3个厚度参数可以克服Fabry-Perot滤光片中通道的相互干扰现象,从而实现了各通道位置的独立调整．     

影响LiNbO3波导型F-P滤波器性能的因素

分析了影响LiNbO3波导型F P滤波器性能的3个因素:传输损耗、端面缺陷、温度变化.推导了在考虑波导损耗时的功率传输函数表达式,制作的质子交换LiNbO3光波导的传输损耗为0.35 dB/cm左右,指出在F P腔长较短(0.5~1.0 mm或更短)时,传输损耗不是影响滤波器性能的主要因素.引入端面缺陷因子来分析缺陷对滤波器功率传输函数和精细度的影响,经分析表明要使滤波器保持良好的性能,其缺陷因子不应远大于20 nm.最后分析了温度对滤波器性能的影响,指出温度变化使F P腔的中心波长发生漂移,但对峰值功率传输系数和精细度无影响.     

含非线性介质Fabry－Perot腔的分岔图

用数值计算方法，绘制含非线性介质Ｆａｂｒｙ-Ｐｅｒｏｔ腔系统中两参数各自延拓变化范围后的分岔图，观察到通向混沌的多条道路及周期窗口等动力学现象．计算了刻化系统混沌特征的Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数和关联维数．给出分岔图的部分骨架图．