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摘要

利用光谱展宽演化监测系统,观察光纤出射光的偏振消光比与光谱展宽的相关性。通过测量、比较和分析三根拉锥光子晶体光纤的寿命,可知光纤纤芯中存在对抽运光的四光子吸收过程,验证了拉锥光子晶体光纤光谱展宽性能退化是由光纤纤芯中多光子吸收效应产生的色心缺陷导致的。提出改用低光子能量的光源以大幅减缓多光子吸收效应的方案,并通过实验证实了使用1040 nm波长的抽运光可以有效延长拉锥光子晶体光纤的光谱展

PDF全文 光学学报 | 2019,39(11):1106006
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摘要

提出一种基于简化扩展卡尔曼滤波(EKF)的低复杂度、双偏振载波相位恢复算法,记为XY-EKF算法。XY-EKF算法通过估计并补偿两个偏振态之间的相位偏移,只利用X偏振态的实部和Y偏振态的虚部(或X偏振态的虚部和Y偏振态的实部)对两个偏振态进行相位恢复,减少了卡尔曼滤波所需的信号分量。XY-EKF算法能够在保持估计准确度的前提下降低算法的复杂度。将XY-EKF算法应用于传输速率为224 Gbit/s的双偏振16QAM相干光传输系统,

PDF全文 光学学报 | 2019,39(11):1106005
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摘要

采用一种“士”字形梁增敏结构,通过改变质量块的质量和重心位置,设计了两种规格的光纤光栅(FBG)振动传感器。对其灵敏度与谐振频率进行了推导,并在此基础上进行了结构优化设计和有限元仿真。根据理论和仿真分析制作了传感器实物,对其进行了实验测试。实验结果表明:传感器1的稳定工作频带为20~80 Hz,加速度灵敏度为120.3 pm·g -1,谐振频率为237.5 Hz;传感器2的稳定工作频带为50~200 Hz,加速度灵敏度为32.9 pm·g

PDF全文 光学学报 | 2019,39(11):1106004
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摘要

基于干涉型光纤水听器技术,设计实现了外径为20 mm的光纤光栅型拖曳水听器阵列。首先利用多波长光纤光栅连续刻写技术实现了单纤“无熔点”的光纤水听器阵列,水听器单元的平均声压灵敏度达到-143.9 dB,起伏幅度小于3 dB。利用弱反光栅组阵技术抑制了光栅阵列中的串扰噪声,串扰噪声抑制达到53 dB;利用三路偏振分集接收技术消除了阵列中的偏振衰落噪声。最终制作了外径为20 mm的32元光纤光栅拖曳水听器阵列。

PDF全文 光学学报 | 2019,39(11):1106003
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摘要

提出一种基于过零率特征提取的多类别入侵事件识别方法,该方法对采集的入侵信号进行分段处理,并将每一段的过零率作为模式分类器的输入特征向量。使用Matlab编写支持向量机(SVM)分类识别算法,对大量入侵数据进行分类训练并保存模型参数,当外界有入侵时对新的未知事件进行特征向量提取并输入训练好的支持向量机模型中可以实现高效率高准确度模式识别。搭建了Michelson光纤周界安防系统,在户外围栏敷设2 km长的光

PDF全文 光学学报 | 2019,39(11):1106002
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摘要

提出一种用于相干光正交频分复用系统的公共相位噪声补偿算法。该算法采用二维投影直方图的公共相位噪声盲估计方法,并充分结合了基于导频的相位噪声估计方法,实现了对公共相位噪声的有效补偿。利用少量的梳状导频对频域符号的公共相位噪声进行初始估计和补偿;再将初始补偿后的频域符号的星座图映射到二维数字图像,利用二维投影直方图进行更精细的公共相位噪声补偿。为了验证算法性能,搭建了基于MATLAB和OptiSys

PDF全文 光学学报 | 2019,39(11):1106001
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摘要

提出了一种新型的抗弯曲大模场面积光纤方案——双沟槽辅助型扇形瓣状光纤。与传统的扇形瓣状光纤及单沟槽辅助扇形瓣状光纤相比,该结构具有更大的模场面积和更好的高阶模抑制能力。研究结果表明:在弯曲半径为20 cm,波长为1.55 μm时,光纤的有效模场面积可达1096 μm 2,高阶模与基模损耗比大于100;此外,所提出的光纤对弯曲方向不敏感,弯曲方向在[-180°,180°]范围内变化时,光纤性能保持稳定。

PDF全文 光学学报 | 2019,39(10):1006008
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摘要

提出一种基于无芯-多模-无芯光纤(NMN)结构的硫化氢(H2S)气体传感器。该传感器将两个无芯光纤(NCF)熔接在多模光纤(MMF)的两端,构建NMN的结构。光从单模光纤(SMF)进入NCF中激发出不同高阶模式,进入MMF中时,激发出的高阶模与基模分别在 MMF 的包层和纤芯中传输从而产生相位差,形成模式干涉。同时,对不同长度NCF和MMF的传输特性进行了优化。采用浸渍提拉法在NCF的外表面形成二氧化钛薄膜,利用薄膜对H2S气体的吸附,

PDF全文 光学学报 | 2019,39(10):1006007
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摘要

提出一种基于半导体光放大器的光纤环形激光器动态应变传感器系统。在此传感系统中,将基于半导体光放大器的光纤环形激光器结合光纤布拉格光栅作为光纤激光器的波长选择元件,用来探测外界的动态应变信号。激光腔的外部配置一个不可调谐的光纤法布里-珀罗滤波器作为强度解调器,同时配置光纤带通滤波器,可实现多个光纤光栅反射信号分离输出的功能。实验结果表明,传感系统对动态应变信号有较好的响应,能够测量高达2

PDF全文 光学学报 | 2019,39(10):1006006
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摘要

提出一种基于高保真分布式光纤声波传感器的油气管线泄漏在线监测技术,介绍了该型光纤声波传感器的测量原理和技术优势,利用该传感器在模拟的管道泄漏实验场中实现了对输气管道泄漏的精确监测和定位。针对现场环境复杂、背景噪声强等问题,采用小波降噪算法进一步提升了泄漏事件的检测灵敏度,实现对加压0.05 MPa气体泄漏的准确检测。实验结果表明,本系统在油气管道安全监测领域具有优越的性能和良好的发展前景。

PDF全文 光学学报 | 2019,39(10):1006005
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