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 表面粘贴布拉格光纤光栅传感器的应变传递耦合机理研究

权志桥 方新秋 薛广哲 胡秀坤 谷超

[摘要]建立表面粘贴布拉格光纤光栅(FBG)传感器、黏结层、被测物体三者间应变耦合传递的分离式模型,推导得出FBG测量应变与被测应变真值之间的修正关系。通过有限元模拟和实验,验证该理论模型的精确性,并在不同粘贴条件下讨论...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(01):0104004

 谐振式光纤陀螺频率跟踪失锁控制研究

雷明 于怀勇 方圆 吴衍记 冯喆 张丽哲

[摘要]针对目前谐振式光纤陀螺中存在的跟踪失锁问题开展研究,分析了频率跟踪失锁原因及机理,研究表明频率跟踪同步过程中的电流变化以及背向散射、偏振耦合等非互易性噪声引起的谐振峰对称性改变是导致尖峰脉冲和零偏变化的...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(01):0106002

 基于Armijo线搜索的布里渊散射谱图像降噪算法

尚秋峰 秦文婕 胡雨婷

[摘要]为提高布里渊光时域分析(BOTDA)系统的信噪比,减少累计平均次数,改善实时性的同时保障测量精度,提出了基于Armijo线搜索的BOTDA散射谱图像降噪算法。该算法从能量扩散的角度利用偏微分方程的各向异性保证降噪图像具有良...

 PDF全文中国激光 | 2019, 46(09):0906002

 倾斜锥形微透镜单模光纤激发高阶涡旋光模式

宋巍 刘奂奂 庞拂飞 杨俊锋 张春香 文建湘 商娅娜 黄素娟 陈娜 曾祥龙 王廷云

[摘要]提出了一种在环形芯光纤中激发高阶涡旋光模式的方法,通过控制锥形微透镜单模光纤与环形芯光纤之间的倾斜角度和错位距离,实现了高阶涡旋光模式的激发。由数值模拟与实验测试结果可知,倾斜角度和错位距离分别约为8...

 PDF全文中国激光 | 2019, 46(09):0906001

 艾里-高斯光束在光折变介质中的孤子脱落

白小琴 王宇浩 张静 肖燕

[摘要]以非线性薛定谔方程为理论模型,采用分步傅里叶方法研究了光折变介质中艾里-高斯光束的传输特性。结果表明:满足一定条件时,光折变介质中会形成周期振荡的空间孤子;介质的非线性系数越大,形成空间孤子所需的传输距离越...

 PDF全文中国激光 | 2019, 46(08):0805001

 保偏微纳光纤双折射的温度特性

蒋晓勇 肖悦娱

[摘要]保偏微纳光纤在光通信、传感检测、非线性光学和量子光学等领域有着广阔的应用前景,在应用中保持其温度稳定性是一个关键问题。通过仿真分析与实验探究了保偏微纳光纤双折射的温度特性。通过偏光干涉法测得干涉谱随着温...

 PDF全文中国激光 | 2019, 46(08):0806001

 基于光热效应的单光纤捕获方法与仿真分析

杨敏君 湛位 宋五洲

[摘要]针对光纤光镊捕获颗粒时直接接触易产生机械损伤的问题,提出了一种基于光热效应的单光纤远距离捕获方法。采用功率低于20 mW的C波段光纤宽带放大自发辐射光源,实现了对中尺度二氧化硅(SiO2)小球的远距离捕获和操控,捕获...

 PDF全文中国激光 | 2019, 46(08):0806006

 光纤光栅谱形复用解调中粒子群算法的参数优化

张梅 张伟 章鹏 陈伟民

[摘要]结合应用广泛的粒子群算法,通过数值仿真,深入探究了其关键参数对解调误差的影响规律,发现光纤布拉格光栅(FBG)谱形复用数量越大,谱形重叠程度越大,关键参数选择的范围越小。以最大解调误差为评价指标,定量分析得出了关...

 PDF全文中国激光 | 2019, 46(07):0706001

 基于级联调制器抽运源的1.7 μm波段宽带光源

吴迪 张鹏 李晓燕 王大帅 贺振兴 张欣梦 陈俊达 王天枢 张立中 佟首峰

[摘要]设计实验实现了基于级联调制器抽运源的1.7 μm波段宽带光源。采用连续光源和级联调制器组合的方式,在反常色散区域抽运1 km的高非线性色散位移光纤,产生了超连续谱。经过光纤波分复用器的滤波后,得到了峰值波长为1...

 PDF全文中国激光 | 2019, 46(05):0506003

 全正色散非线性放大环形镜保偏掺镱光纤激光器

赵翔 刘洋 周廉 欧阳诚 谢戈辉 罗大平 朱志伟 顾澄琳 李文雪

[摘要]基于非线性放大环形镜,设计了一种全正色散掺镱光纤锁模激光器。在抽运功率为80 mW的情况下,该掺镱光纤锁模激光器可以实现平均功率为7.8 mW的稳定输出。输出激光脉冲的重复频率为9.9 MHz,中心波长为1064 nm,脉冲宽度约...

 PDF全文中国激光 | 2019, 46(05):0508025

 平均波长对光纤陀螺标度因数的影响

陈和宇 郑月 王夏霄 徐宏杰 张春熹

[摘要]分析了宽谱光源的平均波长对标度因数的影响, 初步建立了开环光纤陀螺和闭环光纤陀螺标度因数的系统模型, 详细讨论了平均波长和光纤陀螺第二闭环影响标度因数的机理, 并进行了相关的实验, 实验结果与理论分析结果吻合...

 PDF全文中国激光 | 2019, 46(03):0306002

 改进光纤光栅应变分布解调算法中优化目标函数的理论与方法

张伟 苏超乾 张梅 雷小华 章鹏 陈伟民

[摘要]分析了光纤布拉格光栅(FBG)反射光谱的获取方式,根据反射光谱的特征,提出了利用相关系数改进FBG应变分布解调算法中优化目标函数的理论方法。结合差分进化算法,对改进算法与传统算法的性能进行了对比仿真。仿真结果...

 PDF全文中国激光 | 2019, 46(02):0206002

 基于20/400 μm增益光纤的3 kW近单模全光纤放大器及其长时工作特性

罗雪雪 奚小明 史尘 王小林 张汉伟 陶汝茂 韩凯 周朴 许晓军

[摘要]利用波长为976 nm的抽运源对基于纤芯/内包层直径为20/400 μm的增益光纤放大器进行双向抽运,通过优化光纤弯曲半径,合理选择抽运方式并优化抽运功率配比,可有效抑制横向模式不稳定效应和受激拉曼散射,获得了输出功...

 PDF全文中国激光 | 2019, 46(02):0201004

 基于光纤光栅的摩擦因数测量

任乃奎 余有龙 李玉杰 蒋昕

[摘要]为测量硅橡胶与接触物间的摩擦因数(COF),以光纤光栅为传感元件,结合硅橡胶及有机玻璃支架,构建滑块型COF检测传感器。理论分析了光栅应变测量值与COF的关系,滑块滑动时,以光栅的应变均值及应变标准差识别COF。实验结果...

 PDF全文中国激光 | 2019, 46(12):1206004

 基于混合型光子晶体光纤谐振腔的谐振陀螺方案

索鑫鑫 李晶 刘元元 吴旭东

[摘要]为抑制谐振陀螺的偏振波动噪声,提出了一体化谐振式光纤陀螺设计方案。基于特殊设计的光子晶体光纤和单偏振光纤研制了一种混合型光子晶体光纤谐振腔,该谐振腔同时具有较高的偏振消光比和良好的温度稳定性;为减小谐振腔...

 PDF全文中国激光 | 2019, 46(12):1206003

 基于磁性聚合物薄膜的光纤磁场传感探针

李敏 尹辑文

[摘要]为了获得一个高灵敏度法布里-珀罗干涉仪光纤磁场传感探头,采用紫外光固化方法在单模光纤端面集成一个弧形磁性聚合物薄膜。利用条形磁铁作为场源,对干涉仪的腔长和折射率进行调制,对干涉峰峰值波长位置进行监测,实现对...

 PDF全文中国激光 | 2019, 46(11):1106002

 空间光到单模光纤章动耦合技术研究

赵佰秋 孟立新 于笑楠 张立中 佟首峰

[摘要]阐述了空间光到单模光纤耦合原理,设计了基于快速反射镜结合光纤光电探测器的章动耦合算法,在LabVIEW环境下仿真了光纤端面章动的动态跟踪过程,并进行了激光章动系统耦合实验,实现了静态条件下59.63%的耦合效率,进行了...

 PDF全文中国激光 | 2019, 46(11):1105001

 锚固增强传感光缆-土体耦合性的试验研究

蒋娜 吴静红 刘浩 施斌 刘苏平 魏广庆

[摘要]将分布式光纤监测技术应用于土体变形监测时,传感光缆与周围土体的耦合性是关键。低围压下光缆-土体变形协调性将严重影响测量数据的准确性。设计了锚固光缆,进行了光缆-土体拉拔试验,探究了低围压下回填料及锚固方式对...

 PDF全文中国激光 | 2019, 46(11):1110001

 光纤电流传感器环路增益在线监测及控制技术

于佳 王夏霄 张春熹 李传生 马福

[摘要]给出了光纤电流传感器的数学模型,推导出了传感器测量准确度的数学表达式,并对系统的主要特征参数进行了分析。提出了一种在线监测方法,将环路增益值解调并实时输出,作为传感器系统的一个故障监测点。然后在此基础上,提...

 PDF全文中国激光 | 2019, 46(10):1010003

 光纤周界防区入侵事件的模式识别研究

陈沛超 游赐天 丁攀峰

[摘要]采用单模-多模-单模(SMS)光纤结构的光路,针对施加在多模光纤上的入侵信号,提出了基于短时傅里叶变换(STFT)和卷积神经网络(CNN)相结合的模式识别分类方法。该方法对入侵信号进行STFT以获得时频图,制作成训练集和测试集...

 PDF全文中国激光 | 2019, 46(10):1006001

 涂覆纳米膜的腐蚀双包层光纤折射率传感特性研究

程佳静 庞拂飞 朱姗 张小贝 王廷云

[摘要]提出一种基于纳米膜涂覆的外包层腐蚀双包层光纤(DCF)复合结构传感器。该结构可以通过调控腐蚀时间和纳米膜涂覆厚度来改变传感器的耦合模式、谐振波长、最佳折射率传感区间等传感器参数。理论分析了DCF外包层厚度减小...

 PDF全文中国激光 | 2018, 45(08):0810003

 一种新颖的1/4波片制作方法

王强龙 胡曙阳 王云新 杨旭东

[摘要]光纤1/4波片是光纤电流传感系统中的关键器件,为此提出并实现了一种1/4波片制作方法。该方法将两段长度近似相等的高双折射光纤(HBF)以轴间夹角90°进行熔接,然后拉伸其中一段光纤使得它们的相位差为π/2,从而制...

 PDF全文中国激光 | 2018, 45(08):0806001

 飞秒激光制备异质光纤光栅的温度应变双参数传感器

曹后俊 司金海 陈涛 王瑞泽 高博 闫理贺 侯洵

[摘要]针对光纤布拉格光栅(FBG)传感器在应用中温度与应变串扰的问题, 利用飞秒激光结合相位掩模板法在异质光纤熔接点处刻写FBG, 基于FBG的温度或应变响应系数的特点, 实现温度与应变双参量的传感测量。分别标定了掺镱-石英...

 PDF全文中国激光 | 2018, 45(07):0702009

 基于相移光纤光栅的光纤环形腔激光器不稳定现象的研究

施展 丁孟 陈迪俊 王迪 魏芳 张茜 李璇

[摘要]提出一种基于半导体光放大器(SOA)的光纤环形激光器, 在一定范围内可以实现激光的单频输出, 同时在该激光器中发现一种新的脉冲不稳定现象, 这种不稳定现象与电流调节方向有关。分析和对比实验表明, 产生这种现象是由相...

 PDF全文中国激光 | 2018, 45(07):0701005

 基于正交相干接收的布里渊斯托克斯与反斯托克斯散射光分离技术

李威 刘伟民 周黎明 程凌浩 关柏鸥

[摘要]提出并设计了一种基于正交光相干接收的光载波上下边带信号分离技术, 可用在布里渊散射分布式光纤传感系统中, 实现对斯托克斯光和反斯托克斯光的无损分离。该技术利用正交光相干接收技术, 保留了光场的相位信息, 使光...

 PDF全文中国激光 | 2018, 45(07):0706003

 熔融拉锥型全光纤多模式复用器/解复用器研究

陆少凡 肖悦娱 蒋晓勇

[摘要]提出了一种基于并联结构的多模式复用器/解复用器。该多模式复用器/解复用器由一根少模光纤和两根单模光纤构成。根据有效折射率匹配原则确定了光纤参数,仿真分析了不同芯间距对多模式复用器/解复用器性能的影响, 得出...

 PDF全文中国激光 | 2018, 45(07):0706002

 光纤布拉格光栅损耗特性的测量与分析

王迪 皮浩洋 李璇 杨飞 叶青 蔡海文

[摘要]提出一种在线同步监测光纤布拉格光栅(FBG)损耗与折射率增长的方法,深入分析FBG的损耗特性在刻写时的演变过程,实验结果显示FBG的损耗系数α随耦合系数κ线性增长。为了优化FBG的损耗性能,采用损耗-耦合斜率系数α/...

 PDF全文中国激光 | 2018, 45(06):0606004

 微纳光纤耦合器光致热引起的全光强度调控特性

于洋 卞强 张学亮 杨俊波

[摘要]对微纳光纤耦合器(OMC)光吸收致热引起的全光强度调控特性进行了理论分析和实验研究。理论分析结果显示,OMC全光强度调控器件的调制响应效率与OMC腰区长度、抽运光在OMC腰区的损耗系数及抽运调制光强成正比,而与OMC腰...

 PDF全文中国激光 | 2018, 45(06):0606003

 基于空气悬浮芯微结构光纤的高灵敏度荧光检测系统

张炤 王秀翃 乔鹏飞 刘倩倩 Lang Marion 冯宪 王璞

[摘要]当空心微结构光纤纤芯的尺寸和波长相近时, 光在纤芯中的传输大大增强, 并会在纤芯周围产生很强的倏逝场。报道了一种新型的纤芯直径仅为2 μm的空气悬浮芯微结构光纤, 该光纤通过薄片堆积法拉制而成, 具有大倏逝场和微...

 PDF全文中国激光 | 2018, 45(05):0510006

 2 μm波段高双折射微结构磁流体光纤特性研究

郭玉玉 延凤平 刘硕 张鲁娜

[摘要]设计了一种新型微结构光纤, 光纤包层中具有相互垂直的两对椭圆空气孔, 即两个较大的椭圆空气孔和两个较小的填充磁流体的椭圆孔, 四个孔包围形成一个类长方形的纤芯。采用有限元法仿真分析了它在2 μm波段的双折射特性...

 PDF全文中国激光 | 2018, 45(04):0406003

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