1 湖南人文科技学院信息学院, 湖南 娄底 417000
2 中南大学信息科学与工程学院, 湖南 长沙 410083
3 楚天科技股份有限公司研发中心, 湖南 长沙 410600
构建了一个开放单光路短光程激光检测平台,提出了一种基于线型的Levenberg-Marquardt(L-M)算法,以洛伦兹线型和高斯线型的二阶导数作为L-M算法的拟合函数,对氧气体积分数为0%~21%的样本进行校正。结果表明:在基于洛伦兹线型的L-M算法校正中,氧气含量-二次谐波峰值的拟合系数最高,为0.9995;以洛伦兹线型为优化依据,对含氧气体积分数为1%的样品进行了多次测量,校正处理前后预测的氧气体积分数最大偏差分别为0.38%和0.22%,预测的均方根误差分别为0.25%和0.16%。
光谱学 基线校正 Levenberg-Marquardt算法 氧气含量 波长调制光谱
1 中南大学信息科学与工程学院, 湖南 长沙 410083
2 湖南人文科技学院信息学院, 湖南 娄底 417000
3 楚天科技股份有限公司, 湖南 长沙 410600
应用可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术开放单光路短光程检测西林瓶内氧气浓度, 因玻璃瓶壁造成入射光多次反射和透射, 形成多光束干涉, 严重影响信号波形和检测精度。 本文提出了一种改变激光入射角度来抑制瓶壁光学干扰的方法, 理论分析了入射角度对透射光强分布的影响, 详细推导了使两相干光束叠加部分在接收端探测范围之外的入射角度计算公式, 并根据现场参数得到理论最佳入射角度。 对氧气浓度1%的样瓶进行多次测量, 将二次谐波信号峰值的平均值作为信号, 峰值的标准差作为噪声, 以信噪比(signal to noise radio, SNR)最大作为系统入射角角度的优化指标, 实验获得系统的实际最佳入射角度。 与决定系数较高的入射角度进行浓度预测对比, 交互验证后的最小二乘拟合结果显示: 相关系数分别为0995 9和0988 9, 前者相比后者提高了07%, 预测的均方根误差(root mean square errors of prediction, RMSEP)分别是0003 1和0005 3, 前者相比后者降低了415%, 说明本文方法所确定的最佳入射角, 能有效抑制玻璃瓶壁引起的多光束干涉影响, 改善系统检测精度。Spectroscopy
可调谐半导体激光吸收光谱 二次谐波 光学噪声 多光束干涉 氧气浓度 Tunable diode laser absorption spectroscopy Second harmonic signal Optical noise Multi-beam interference Oxygen concentration
光纤通信技术和网络国家重点实验室 武汉邮电科学研究院,湖北 武汉430074
帧同步单元是脉冲编码调制(PCM)设备中的重要部分。文章采用现场可编程门阵列(FPGA)设计了一种基于同步状态机的帧同步检测电路,该电路具有帧同步的前方保护、后方保护和循环冗余校验(CRC)复帧同步保护功能,大大降低了漏同步和假同步概率,并提供CRC误块检出功能,可以集成在一片FPGA芯片内,用于数字通信系统收端的帧同步和定时。
帧同步 状态机 现场可编程门阵列 电路设计 frame synchronization state machine FPGA circuit design
南开大学物理科学学院光电信息科学系,天津,300071
采用改进的反射式Mach-Zehnder干涉滤波器,对双程后向结构掺铒光纤超荧光光源(DPB SFS) 分别进行光谱分割和光谱预分割,构建了两种结构的多波长超荧光光纤光源(MW SFS),波长间隔为~0.8 nm时,在1550 nm附近(1542~1559 nm)20个波长的功率波动小于0.5 dB.其中前者消光比高达27 dB;后者消光比~18 dB,在泵浦光功率为72.8 mW时,最大输出功率25.3 mW,光光转换效率高达34.8%.改变Mach-Zehnder干涉仪的臂长??采用光谱预分割技术,得到1550 nm附近波长间隔~0.4 nm、消光比~16 dB的50个波长输出.
超荧光光纤光源(SFS) 多波长 双程后向(DPB)结构 Mach-Zehnder干涉滤波器(MZI) 光谱分割 光谱预分割 Superfluorescent fiber source (SFS) Multi-wavelength Double pass backward (DPB) configuration Mach-Zehnder interferometer (MZI) filter Spectrum slicing Spectrum pre-slicing
1 南开大学物理科学学院光电信息科学系,天津,300071
2 南开大学物理科学学院光电信息科??天津,300071
详细描述了双包层Er3+/Yb3+共掺光纤放大器的基本原理和基本结构,介绍了此类光纤放大器在提高输出功率、提高增益、降低噪声及增益平坦等方面的研究进展,并报道了最新的实验结果:采用双包层Er3+/Yb3+共掺光纤放大器,实现了中心波长位于1561 nm、3 dB带宽为8 nm、输出功率达1.16 W超荧光输出,光光转换效率可达32%.
Er3+/Yb3+共掺光纤 双包层 高功率 低噪声系数 增益平坦 Er3+/Yb3+ co-doped fiber(EY double-clad high output power low noise figure gain flatness
结合光子晶体光纤介绍了光子晶体光纤在光纤光栅中的应用与研究进展,并较详细地描述了5种光子晶体光纤光栅的制作方法及光栅特性.
光子晶体光纤 光纤光栅 photonic crystal fiber (PCF) fiber grating
南开大学物理科学学院光电信息科学系,天津,300071
采用光纤反射环镜和双程后向结构,得到了最大输出功率30.6 mW、光光转换效率42.0%的大功率、高效率全光纤掺铒超荧光光源(SFS).利用串接光纤光栅(FBG)和光纤型F-P腔,对其进行光谱分割,得到了稳定的多波长输出.实验结果和探讨对光谱分割多波长光源的研制具有指导意义.
超荧光光源(SFS) 多波长光源 掺铒光纤(EDF) 大功率 高效率