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 分布式光纤裂缝传感工程应用研究进展

吴永红 朱莎 许蔚 张海明

[摘要]随着光纤传感技术的发展, 近年来分布式光纤传感技术被用于结构裂缝的监测, 其中主要包括准分布式光纤传感技术——光纤布拉格光栅技术, 分布式光纤裂缝传感技术——基于瑞利散射的光时域反射技术、布里渊光时域反射技...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(09):090002

 基于SPGD算法的光纤激光偏振控制理论与实验研究

尹明 粟荣涛 王小林 马阎星 马鹏飞

[摘要]对非保偏光纤放大器进行偏振控制是获得高功率线偏振光纤激光输出的有效途径。介绍了光纤放大器偏振控制的原理, 对基于随机并行梯度下降(SPGD)算法的偏振控制进行了理论仿真, 分析了算法性能评价函数、扰动电压分布...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(09):090602

 基于单螺旋扭转结构的取样布拉格光纤光栅及其传感特性

陈高杨 马鹏 李杰 孙立朋 武创 关柏鸥

[摘要]提出一种新型取样布拉格光纤光栅传感器, 用于温度和轴向应变的传感。为了制作该传感器, 利用特种光纤熔接机在单模光纤上制造出单螺旋扭转结构, 然后在单螺旋结构上利用紫外激光侧写和相位掩模板技术刻写布拉格光纤光...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(09):090601

 时钟抽运光纤再生器的动态转移特性研究

卢行 武保剑 万峰 耿勇 邱昆

[摘要]针对放大自发辐射噪声引起的信号劣化情形, 分析了时钟抽运四波混频光纤再生器的静态和动态功率转移函数(PTF)以及Q因子转移函数(QTF)三者之间的差异, 揭示了消光比参数对动态PTF曲线的影响。重点研究了全光再生器的动...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(09):090603

 高功率窄线宽光纤激光器研究进展

郑也 李磐 朱占达 刘小溪 王军龙 王学锋

[摘要]高功率窄线宽光纤激光器在地球科学、光束合成、非线性频率转换等领域有重要的应用价值,近几年已经成为激光领域的研究热点。受激布里渊散射(SBS)、自相位调制(SPM)、四波混频(FWM)等非线性效应限制了窄线宽光纤激光器...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(08):080002

 光纤时间传递的时延测量技术

周旭 陈法喜 赵侃 刘涛 张首刚

[摘要]为了满足长距离光纤时间传递的工程要求,提出了一种基于时间数字转换(TDC)和现场可编程门阵列(FPGA)的时延测量方法。该方法将FPGA测量范围大和TDC分辨率高的特点相结合,实现了大范围高分辨率的光纤时延测量。研...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(08):081201

 基于大偏置量熔接的反射式光纤型干涉仪的折射率传感特性

苏达顺 马宽明 孙立朋 武创 李杰 关柏鸥

[摘要]提出并实现了一种基于大偏置量熔接的单端反射式光纤Mach-Zehnder(M-Z)干涉仪。在一段数百微米长的单模光纤两端以大偏置量对称地错位熔接两段光纤,将其中一段光纤的端面镀制薄金膜作为反射镜面,使在外界环境和光纤...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(08):080603

 软玻璃光纤中红外超连续谱研究进展

黎宇 廖梅松 薛天锋 贝家芳 胡丽丽 张龙

[摘要]软玻璃光纤在中红外超连续谱的产生方面有广泛的应用,是目前研究的热点。综述了氟化物光纤、碲酸盐光纤以及硫化物光纤中产生中红外超连续谱的研究进展。在氟化物光纤中产生了目前最高功率的中红外超连续谱;碲酸盐光...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(08):080001

 Kuwahara滤波在布里渊光时域分析传感图像去噪中的应用

孟彦杰 查剑锋

[摘要]针对布里渊光时域分析(BOTDA)传感图像中信息在空域的相似性,利用Kuwahara滤波对传感图像去噪,根据滤波窗口内相邻像素之间的相关性恢复中心元素值。研究结果表明,Kuwahara滤波的窗口长度设置应小于并接近理论空间分...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(07):070607

 T型结构腔-光纤系统中的几何量子失谐

吴道永 卢道明

[摘要]考虑了每个腔囚禁一个二能级原子,腔与腔之间通过光纤连接,且原子与腔发生共振相互作用的情况,利用几何量子失谐(GQD)研究了两子系统间的量子关联,分析了T型结构耦合腔系统中两原子间和两腔间的GQD。采用数值计算方...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(07):072701

 导线舞动条件下输电系统结构健康监测的光纤研究

谢凯 张洪英 赵衍双 田野 吕中宾 魏建林 柴全 刘艳磊 孟怡晨 张建中 杨军 苑立波

[摘要]借助光纤光栅(FBG)、相位敏感型光时域反射计(Φ-OTDR)及基于拉曼散射的分布式温度传感器(DTS),对4 km长的高压输电真型线路的健康监测进行研究。分析了导线舞动过程中输电塔架和输电导线的温度和应变的特征。利用安装...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(07):070606

 环状光纤椭圆双折射对一阶OAM-PMD的影响

史丙鑫 张霞 白成林

[摘要]基于环状光纤的OAM-PMD动态方程和固定双折射级联模型,推导了OAM模式的一阶OAM-PMD系数方程,并仿真了环状光纤具有一定椭圆度时,几何双折射对OAM模式对应的本征奇-偶模的有效折射率差的影响,以及一阶OAM-PMD系数随...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(07):070601

 混沌激光相关法实现时间点扩展函数的测量

王亚东 杨玲珍 杨永强 王娟芬 张朝霞 薛萍萍

[摘要]实验研究了混沌激光通过脂肪乳液的时间点扩展函数(TPSF)的特性。采用混沌光作为光源,利用混沌信号的相关函数具有delta函数特性的特点,将探测到的信号与原始信号作互相关运算,提取出测量系统的TPSF。实验中通过增加...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(07):071406

 基于数字微镜器件的可调谐掺铒光纤激光器

张策 陈根祥 高云舒 于超 吕敏 陈笑 张倩 王义全

[摘要]光纤激光器在光纤通信、光纤传感、光谱测量等众多领域有着广泛应用。设计并研制了一种基于数字微镜器件(DMD)实现滤波功能并具有多个输出端口的宽带连续可调谐掺铒光纤激光器。用行波速率方程模型对激光器的输出特性...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(07):071403

 一种高双折射负色散的缺陷型光子晶体光纤

廖昆 廖健飞 谢应茂 王形华 田华

[摘要]设计了一种中心带有椭圆空气孔缺陷的光子晶体光纤,采用全矢量有限元法研究了该光纤基模的电场分布、双折射、色散、非线性及限制损耗等特性。结果表明,电场能量被束缚在光纤的纤芯。在λ=1.55 μm处,光纤的双折射为...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(07):070604

 应用低温等离子体技术的多环减敏型FBG应变传感器

徐潇宇 朱星盈 肖少庆

[摘要]为了满足对船舶、桥梁、飞行器等的关键结构进行较大应变范围测量的需要,设计了一种应用低温等离子体技术的多环减敏型光纤布拉格光栅(FBG)应变传感器。对长为30 mm的三环减敏应变基片进行有限元分析,在传感器结构左...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(07):070602

 硬塑料包层光纤构成的多功能光纤传感器

胡义慧 董航宇 江超 黄会玲 夏果

[摘要]在单模光纤(SMF)中接入一段硬塑料包层光纤(HPCF),构成一个全光纤Mach-Zehnder干涉仪,利用该干涉仪制备出一种可同时测量温度和折射率的光纤传感器。由于SMF纤芯和HPCF纤芯直径不匹配,通过HPCF的透射光会产生干涉谱...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(07):070605

 Fiber-LIBS技术结合SVM鉴定铝合金牌号

周中寒 田雪咏 孙兰香 张鹏 郭志卫 齐立峰

[摘要]相比于传统的固体激光器, 光纤激光器有利于设备的小型化和激光诱导击穿光谱(LIBS)技术的推广。将光纤激光器LIBS(Fiber-LIBS)技术应用于铝合金牌号的识别, 采用数据筛选、归一化、支持向量机和主成分分析相结合的分类...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(06):063002

 单模-多模-单模光纤结构在安防系统的实验研究

游赐天 陈沛超 丁攀峰

[摘要]基于模间干涉原理, 将单模-多模-单模(SMS)光纤结构运用于光纤安防系统中。以多模光纤为传感光纤, 结合小波变换处理, 实现对外界振动入侵事件的探测。理论分析了多模光纤的模间干涉原理, 并分别将两路传感光纤置于围栏...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(06):060603

 单模光纤中四波混频对受激拉曼散射影响的研究

张鹏 田春林 乔勇 吕栋栋

[摘要]采用最大峰值功率为50 MW的531.81 nm脉冲激光作为抽运光源, 抽运长度为500 m石英单模光纤(SMF)产生受激非线性效应。基于非线性光学理论、光纤传输理论以及实验测量数据, 研究了四波混频(FWM)效应对受激拉曼散射(SRS)...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(06):061901

 光纤激光器辐照性能实验研究

池俊杰 姜诗琦 张琳 于淼 王军龙

[摘要]针对高功率光纤激光器的空间应用, 采用976 nm和915 nm两种波段作为抽运源的光纤激光器进行辐照实验, 采用的有源光纤均为20/400 μm掺镱光纤, 输出功率分别为32.68 W和32.04 W。辐照源为Co60源γ射线, 总辐照剂量为12...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(06):061406

 基于再生低反射率光纤光栅和饱和吸收体的高温光纤激光传感研究

赵小丽 张钰民 杨润涛 骆飞 祝连庆

[摘要]针对再生光纤光栅因反射率低而无法直接用于实际工程中温度测量的问题, 提出一种采用光纤激光传感器结合再生低反射率光纤光栅的方法, 将再生光栅作为光纤激光器谐振腔的低反镜, 采用未抽运的掺铒光纤(EDF)作为饱和吸收...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(06):060605

 投弃式光纤海洋温深传感器光路设计与优化

赵强 陈世哲 吕日清 张继明 张可可 张丽 丁园强

[摘要]针对海洋剖面观测的需求和传统投弃式海洋温度剖面测量仪(XBT)存在的问题, 提出一种基于光纤布拉格光栅-长周期光纤光栅(FBG-LPG)级联结构的光纤海水温深剖面传感器(光纤XBT), 设计了传感器光路, 利用光纤端面反射镜简...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(06):060601

 一种环形结构单光路检测型光纤电流传感器

张昊

[摘要]针对传统单光路检测型光纤电流传感器电流灵敏度低的缺点, 提出一种新颖的环形结构单光路检测型光纤电流传感器。该光纤电流传感器利用单偏振单模耦合器构建光纤环形腔结构, 取代了传统单光路检测型光纤电流传感器中的...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(06):060604

 高功率掺铥石英光纤激光器研究进展

刘茵紫 邢颍滨 徐中巍 李进延

[摘要]掺铥光纤激光器在医疗、塑料焊接、激光雷达和光学参量振荡等领域有着重要应用。介绍了掺铥石英光纤、高功率连续掺铥光纤激光器和脉冲掺铥光纤激光器最新研究进展,分析和讨论了掺铥光纤激光器的发展和技术瓶颈,分别...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(05):050004

 基于光纤的轨道角动量复用技术的研究进展

刘剑飞 邢登科 曾祥烨 卢嘉

[摘要]轨道角动量(OAM)是具有螺旋相位的光束的自然属性,且不同拓扑荷的OAM光束之间相互正交。利用OAM光束的这种特性,可以把OAM光束作为一种新的信息载体应用到复用技术之中。OAM复用技术在不需要额外带宽的情况下可以极大...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(05):050005

 基于三阶色散补偿的光纤飞秒激光放大系统

郝静宇 刘博文 宋寰宇 文亮 牛佳 柴路 胡明列 王清月

[摘要]采用光纤啁啾脉冲放大技术,搭建了基于负三阶色散补偿的高功率、高脉冲质量全光纤飞秒激光放大系统。利用保偏大模场双包层掺镱光纤作为增益介质,负三阶色散光纤和普通保偏单模光纤作为混合型光纤展宽器,在实现时域...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(05):051404

 基于锥形光纤的可调谐光纤激光器

宋秋艳 陈根祥 田恺

[摘要]利用几何光学理论分析了锥形光纤中传输光线模式的变化,得到锥形光纤锥腰直径在1.135~60 μm范围内时可实现多模传输的结果。采用熔融拉锥系统制备不同直径的锥形光纤,运用Origin软件拟合得出锥形光纤半径随拉伸长度...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(05):051406

 夹持式温度自补偿光纤布拉格光栅应变传感测试技术

王永洪 张明义 张春巍 白晓宇 桑松魁

[摘要]鉴于光纤布拉格光栅(FBG)应变测试时对应变和温度交叉敏感的特性,将温度补偿FBG结构与应变FBG结构串联,采用夹持式封装方式,根据温度FBG和应变FBG相对波长的变化确定被测结构的应变量。实验结果表明:温度FBG和应变...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(05):050605

 三维光纤布拉格光栅应变传感器的温度补偿技术

郭瑜 朱星盈 倪屹 王娟 李岱林

[摘要]对三维光纤布拉格光栅(FBG)应变传感器的温度补偿问题进行研究,设计了新型温度补偿膜片,并采用参考光纤法对传感器进行温度补偿。实验发现,未经老化处理的裸纤在30~40 ℃之间会出现温度拐点,致使温度灵敏系数降低,所...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(05):050602

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