光纤强度调制论文-于春和,邵爽

光纤强度调制论文-于春和,邵爽

导读:本文包含了光纤强度调制论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:光纤液位传感器,感应膜片,耦合损耗,灵敏度

光纤强度调制论文文献综述

于春和,邵爽[1](2019)在《强度调制型光纤液位传感器的设计及特性研究》一文中研究指出设计了一种用于测量液体高度的透射式光纤液位传感器。该传感器传感部分使用了高弹不锈钢作为感应膜片并采用光纤之间的耦合损耗原理制作而成。从压力与光纤光强的理论特性曲线出发,通过理论建模分析和实际测试,得出了不锈钢膜片直径、厚度及发射光纤与接收光纤之间的距离对研制的传感器灵敏度的影响,为传感器设计的最佳参数提供了参考。根据实验结果,传感器的不锈钢薄膜直径可选2.5 cm左右,厚度可选0.02 mm,发射光纤与接收光纤间距可为1cm左右。此时,制作的光纤液位传感器具有较好的性能。(本文来源于《舰船电子工程》期刊2019年01期)

吴俊[2](2018)在《基于偏芯光纤的强度调制加速度传感与检测技术研究》一文中研究指出光纤加速度传感器凭借着体积小、重量轻、抗干扰等优势,在航天航空、建筑桥梁、生物医学等多个领域具有广泛的应用,而偏芯光纤作为特种光纤的一种,因其独特的结构,对环境变化更加敏感,得到了广泛的关注和研究。本文基于偏芯光纤传感技术和加速度检测技术,研究设计了一种新型偏芯光纤加速度传感系统。论文介绍了光纤传感技术、偏芯光纤技术和加速度传感技术的国内外研究进展状况以及光纤加速度传感技术研究的重要意义;阐述了光纤传输光学理论和偏芯光纤的传光原理;采用电磁场的保角变换方法,推导出偏芯光纤的特征方程和传播常数,建立了偏芯光纤的理论计算模型,分析了偏芯光纤的传输特性和弯曲特性;运用Rsoft软件和BPM法,模拟仿真了偏芯光纤的模场特性和弯曲特性,得到了偏芯光纤的偏芯距离、弯曲半径和弯曲方向与弯曲损耗的关系。深入分析研究了基于质量块-弹簧加速度系统的阻尼比、频率比和固有频率等系统参数之间的关系,得到了0.6-0.7最佳阻尼比范围,并给出了其幅频特性和相频特性曲线。采用双光路差分检测法,研究设计了一种基于等强度悬臂梁-质量块结构的偏芯光纤纵向加速度传感系统,包括加速度传感单元、前置放大电路和滤波电路的设计,给出了系统模型并进行了计算与仿真分析,系统的固有频率为200Hz。设置了光源、光电探测器、光纤耦合器等重要光学元件型号和参数。运用Labview上位机虚拟软件和数据采集卡,进行数据的监测、采集和处理,实验验证了系统与理论期望基本一致,具有可行性,为进一步实现偏芯光纤的加速度传感器应用奠定了基础。论文还研究设计了一种基于双弹簧-质量块结构的偏芯光纤横向加速度传感模型,将纵向模型和横向模型组合可以实现叁维加速度测量。(本文来源于《燕山大学》期刊2018-05-01)

祝睿雪[3](2017)在《反射式强度调制型光纤微位移及角位移传感器研究》一文中研究指出光纤诞生以来,光纤传感技术以及各类光纤传感器件迅速发展。反射式强度调制型光纤传感器是光纤传感器家族中重要组成部分,可用于不同场合、针对不同待测参量、能满足不同测量需求的新型反射式强度调制型光纤传感器的研制持续受到研究人员的关注;其次,位移及角位移作为测量学中的基本参量,在科学研究及生产实践中需要进行快速、高精度、自动化的测量,并且还需要满足防潮、防爆、无源、低噪声和保密性等技术要求,因此,研制新型光纤位移和角位移传感器对于测量学发展和现代工业技术的进步具有重要意义。本文从理论和实验两方面研究了一种基于反射式光强调制型物体位移和角位移测量光纤传感器。首先对传感器的测量原理和基本结构进行设计与分析,推导位移和角位移传感调制的特性函数;其次,根据所得特性函数及具体参数对理论传感曲线进行模拟和仿真;分析各参数对传感性能的影响,指导此类传感器的设计思想与技术路径;然后,通过实验对所设计的光纤微位移和角位移传感器的传感性能、重复性、迟滞性等进行测量和验证,并将实验结果与模拟和仿真的理论结果相比较,证实了其一致性;最后,阐述一种光纤探头结构的特殊设计来实现探测光强度补偿的方法,通过理论分析可知该探头结构在补偿光强度漂移、提高传感器稳定性的同时还可改善其传感性能。本文在以下方面获得了一些有价值的结果,验证了所设计的光纤位移和角位移传感器在理论和实验上的有效性,具有一定的创新意义。1、在位移传感的实验研究中,得到实际传感曲线的形状为一个左右不对称钟形曲线,左边为前坡,右边为后坡,曲线前坡与后坡都能够作为位移传感曲线使用;通过对前、后坡曲线分别进行线性拟合,在耦合系数为99%的条件下,得到前坡和后坡光纤位移传感器的量程分别为1.05mm和1.60mm,其传感区间分别是0.10-1.15mm和1.30-2.90mm,后坡位移传感量程为前坡的1.5倍;前坡和后坡位移传感灵敏度分别为(105.92%×Pmax)mW/mm和(27.51%×Pmax)mW/mm,其中Pmax为传感曲线最大功率值,前坡传感灵敏度为后坡的3.85倍。2、在角位移传感的实验研究中,得到关于峰值位置(角位移为0处)对称的两个具有很好线性度的正、负角度传感区间;并发现反射镜到光纤端面之间不同的距离对应于不同的角位移传感曲线,在0角位移时,角位移传感曲线峰值的大小随反射镜与光纤端面间距增大而先增加后减小。但在传感曲线峰值达到最大值之前,间距的增大并不改变角位移传感器的线性传感区间,仅对其灵敏度产生影响,实验表明该光纤角位移传感器的最大灵敏度为13.71%/deg,线性传感区间为[-7.20°,7.20°]。本文所述的反射式强度调制型光纤传感器不仅可用于微位移或角位移的直接测量,还可与其他装置组合构成测量其它参量的传感器,如速度计、加速度计、角加速度计和流量计等,具有广泛的应用前景和产业化价值。(本文来源于《中国地质大学》期刊2017-05-01)

张玲兵,胡宗福[4](2016)在《光纤陀螺相对强度噪声光谱调制抑制法的研究》一文中研究指出相对强度噪声是影响高精度光纤陀螺角随机游走系数的主要因素。分析了相对强度噪声的产生机理,推导了相对强度噪声功率谱密度函数与光源的功率谱密度函数之间的关系:当光源的功率谱密度函数呈周期性变化时,相对强度噪声的功率谱密度函数在其周期的整数倍时达到最大值;在其半周期的奇数倍时降为最小值。根据这个特点在光源和光纤环之间增加一个光滤波器对光谱进行调制使之呈周期性变化,调制周期设为光纤陀螺方波调制频率的2倍,从而可以抑制干涉信号检测带宽内的相对强度噪声。并通过仿真对比分析了马赫-曾德尔滤波器和布里-珀罗滤波器的调制效果,仿真结果表明:马赫-曾德尔滤波器能将角随机游走系数降低3d B;布里-珀罗滤波器可以将角随机游走系数降低约12d B。(本文来源于《佳木斯大学学报(自然科学版)》期刊2016年05期)

陈恭正,钟琴[5](2016)在《一种利用光纤强度调制测量液体浓度的方法》一文中研究指出本文根据光纤强度调制原理提出了一种测量液体浓度的简易可行的方法,在恒温的条件下,激光光源发出光信号在去掉包层的传感探头里全反射后在光纤末端接受光信号,根据接受到的光信号强弱得到被测液体的浓度。以各个浓度的盐水试验得到光强-浓度曲线,线性度较好,从而验证了该方法的可行性。(本文来源于《科技展望》期刊2016年19期)

塔金星[6](2015)在《光纤通信的直接强度调制实验教学中的常见问题及其对策》一文中研究指出针对实验中学生寻找最佳工作电流这一难点,引导学生积极思考,改进教材的抽象寻找方法,给出快速直观解决问题的实验技巧。同时,也给出实验中其他常见问题的解决方法,使学生快速完成实验。(本文来源于《林区教学》期刊2015年12期)

冉阳[7](2015)在《基于相位/强度调制的窄线宽保偏光纤放大器受激布里渊散射抑制技术研究》一文中研究指出高功率窄线宽保偏光纤放大器具有优异的光束质量、稳定的性能、良好的偏振特性等优点,在引力波探测、非线性频率转换、光束合成等领域有着广泛的应用前景。然而,在窄线宽放大器,尤其是保偏窄线宽放大器中,受激布里渊散射(SBS)严重限制了激光功率的提升。目前,对SBS的抑制方法有多种。其中,从频域的角度通过相位调制展宽布里渊增益谱抑制SBS,以及从时域的角度通过强度调制压缩光脉宽抑制SBS的效果都较为明显,且成本较低、系统集成性较好。基于此,本文提出了同时相位/强度调制抑制SBS的新方法,并对该方法在保偏窄线宽光纤放大器中抑制SBS的效果开展了详细的理论和实验研究,主要内容如下:首先,介绍了窄线宽光纤放大器的应用与研究现状,指出SBS是窄线宽保偏放大器、尤其是单频保偏放大器功率提升的限制因素,并对SBS的各种抑制方法的研究现状进行了较为详细的介绍。其次,理论研究了相位、强度调制抑制光纤放大器中SBS的基本原理。分析了相位调制中的调制幅度、调制频率,强度调制中的调制脉冲宽度、脉冲重复频率等关键参数对SBS阈值的影响。阐明了相位/强度调制提升SBS阈值的物理机制,提出了通过相位和强度同时调制抑制SBS的方法,指出了该方法可以从频域和时域两个角度提高SBS阈值,有望获得更高功率的窄线宽保偏激光输出。再次,基于光纤放大器中SBS叁波耦合方程和速率方程,综合考虑受激拉曼散射(SRS)效应,建立了相位/强度调制方法抑制SBS的理论模型。利用理论模型,详细仿真了相位调制频率、幅度、调制光谱幅度分布,强度调制脉宽、脉冲重复频率、传能光纤长度等参数对光纤放大器SBS阈值的影响。并对相位和强度同时调制时不同调制参数组合下的SBS阈值特性进行了仿真分析。理论上证明了同时相位/强度调制能够有效提高窄线宽保偏放大器的SBS阈值。最后,在理论和仿真基础上,开展了相位/强度调制抑制高功率保偏光纤放大器SBS效应的实验研究。在采用声光驱动源作为相位调制信号源,纤芯/包层直径为25/400μm保偏掺镱光纤作为增益光纤时,通过单独相位调制实现了560 W的连续激光输出,输出功率受限于模式不稳定效应。进一步,为了避免模式不稳定效应的出现,采用任意信号发生器作为信号源,纤芯/包层直径为20/400μm保偏掺镱光纤作为增益光纤,研究了不同调制情况下,SBS阈值随相位调制和强度调制参数的详细变化情况。单独相位调制时,在调制频率为80 MHz调制电压为10 V时,将SBS阈值由单频时的23.1 W提高到166 W。利用调制频率为5 MHz,调制脉宽为4 ns的单独强度调制,将SBS阈值由单频时的23.1 W提高到平均/峰值输出功率136 W/8.5 kW。在同时相位和强度调制实验中,对调制光谱对SBS阈值的影响进行了深入分析;在相位调制频率为100 MHz、调制幅度为5 V,强度调制频率为20 MHz、脉宽为4 ns时,实现了线宽为4.5 GHz、平均/峰值功率293 W/3.9 kW的高功率脉冲光纤激光输出,将SBS阈值(平均功率)提高了13.7倍。本文通过理论分析与实验研究证实了相位和强度同时调制对SBS抑制的有效性。结果表明,与单独相位和强度调制相比,同时相位和强度调制能够更好的抑制保偏光纤放大器中的SBS。如果采用高带宽的相位调制器和信号源,进一步提高相位调制的频率和幅度,能够获得更高功率的窄线宽保偏激光输出。相关理论和实验研究,对进一步提升窄线宽保偏光纤放大器的激光功率具有指导意义。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2015-11-01)

冉阳,王小林,吕海斌,粟荣涛,周朴[8](2015)在《种子相位和强度同时调制抑制光纤激光放大器SBS的新方法研究》一文中研究指出在高功率光纤放大器系统中,受激布里渊散射(SBS)效应由于其较低的阈值特性成为光纤放大器功率提升的首要限制因素。为了提高SBS阈值,提出了一种基于对入射种子光同时施加相位调制和强度调制抑制SBS的新方法。建立了光纤激光放大器中的SBS效应激励模型对该方法进行理论仿真。仿真结果表明,该方法可以在窄线宽激光输出的条件下显着提高光纤激光放大器中的SBS阈值,在对20 W入射种子光同时施加100 MHz,10 V的相位调制和10 MHz,4 ns的强度调制后,放大器输出功率可达1127.4 W,为单频光SBS阈值的18倍。(本文来源于《中国激光》期刊2015年08期)

石磊,朱广浩[9](2015)在《一种基于电-光强度调制的负反馈解调光纤通信方法》一文中研究指出在模拟信号光纤通信系统中,链路的线性化程度和增益大小直接影响传输系统的性能,而这两种特性在很大程度上取决于链路中电信号调制和解调的方式.传统的传输方法是在发送端使用强度调制器对光信号进行强度调制,然后在接收端使用光电探测器实现电信号的解调.然而,由于传统方法中系统传递函数所固有的非线性效应,系统解调后的传输电信号质量会明显下降,产生信号失真,同时,系统的传输增益也较低,一般不超过-20dB.针对上述传统方法中的缺陷,提出一种基于负反馈解调机制的模拟信号光纤通信方法.该方法能够显着地减少电-光调制过程中所产生的非线性效应,同时提高了信号输出增益.经过一系列的数学推导,得到了关于该系统传输性能的解析表达式,并通过与数值仿真结果相比较,验证了该解析表达式的准确性和该传输系统的性能优越性.(本文来源于《南京大学学报(自然科学)》期刊2015年04期)

杨淑连,申晋,李田泽,贾宏燕,盛翠霞[10](2015)在《强度调制的啁啾光纤光栅加速度传感器》一文中研究指出设计了一种基于啁啾光纤布拉格光栅的新型加速度传感器,该传感器主要由矩形悬臂梁构成的传感机构和光纤光谱仪及光电探测器组成。导出了啁啾光纤布拉格光栅的反射谱带宽与加速度的关系;通过光谱仪检测啁啾光纤布拉格光栅反射谱的带宽或检测光电探测器输出的电压,即可获得加速度的大小。实验结果表明,该啁啾光纤布拉格光栅反射谱带宽及光电探测器输出的电压对温度变化不敏感,且在0~700m/s2测量范围内,反射谱带宽与加速度间具有良好的线性关系。由于反射谱带宽展宽造成了光纤布拉格光栅反射率的降低,因此光电探测器输出电压的线性响应范围只能达到0~35 m/s2,带宽和电压灵敏度分别达到0.005 6nm·m-1·s-2和0.785 6m V·m-1·s-2。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2015年06期)

光纤强度调制论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

光纤加速度传感器凭借着体积小、重量轻、抗干扰等优势,在航天航空、建筑桥梁、生物医学等多个领域具有广泛的应用,而偏芯光纤作为特种光纤的一种,因其独特的结构,对环境变化更加敏感,得到了广泛的关注和研究。本文基于偏芯光纤传感技术和加速度检测技术,研究设计了一种新型偏芯光纤加速度传感系统。论文介绍了光纤传感技术、偏芯光纤技术和加速度传感技术的国内外研究进展状况以及光纤加速度传感技术研究的重要意义;阐述了光纤传输光学理论和偏芯光纤的传光原理;采用电磁场的保角变换方法,推导出偏芯光纤的特征方程和传播常数,建立了偏芯光纤的理论计算模型,分析了偏芯光纤的传输特性和弯曲特性;运用Rsoft软件和BPM法,模拟仿真了偏芯光纤的模场特性和弯曲特性,得到了偏芯光纤的偏芯距离、弯曲半径和弯曲方向与弯曲损耗的关系。深入分析研究了基于质量块-弹簧加速度系统的阻尼比、频率比和固有频率等系统参数之间的关系,得到了0.6-0.7最佳阻尼比范围,并给出了其幅频特性和相频特性曲线。采用双光路差分检测法,研究设计了一种基于等强度悬臂梁-质量块结构的偏芯光纤纵向加速度传感系统,包括加速度传感单元、前置放大电路和滤波电路的设计,给出了系统模型并进行了计算与仿真分析,系统的固有频率为200Hz。设置了光源、光电探测器、光纤耦合器等重要光学元件型号和参数。运用Labview上位机虚拟软件和数据采集卡,进行数据的监测、采集和处理,实验验证了系统与理论期望基本一致,具有可行性,为进一步实现偏芯光纤的加速度传感器应用奠定了基础。论文还研究设计了一种基于双弹簧-质量块结构的偏芯光纤横向加速度传感模型,将纵向模型和横向模型组合可以实现叁维加速度测量。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

光纤强度调制论文参考文献

[1].于春和,邵爽.强度调制型光纤液位传感器的设计及特性研究[J].舰船电子工程.2019

[2].吴俊.基于偏芯光纤的强度调制加速度传感与检测技术研究[D].燕山大学.2018

[3].祝睿雪.反射式强度调制型光纤微位移及角位移传感器研究[D].中国地质大学.2017

[4].张玲兵,胡宗福.光纤陀螺相对强度噪声光谱调制抑制法的研究[J].佳木斯大学学报(自然科学版).2016

[5].陈恭正,钟琴.一种利用光纤强度调制测量液体浓度的方法[J].科技展望.2016

[6].塔金星.光纤通信的直接强度调制实验教学中的常见问题及其对策[J].林区教学.2015

[7].冉阳.基于相位/强度调制的窄线宽保偏光纤放大器受激布里渊散射抑制技术研究[D].国防科学技术大学.2015

[8].冉阳,王小林,吕海斌,粟荣涛,周朴.种子相位和强度同时调制抑制光纤激光放大器SBS的新方法研究[J].中国激光.2015

[9].石磊,朱广浩.一种基于电-光强度调制的负反馈解调光纤通信方法[J].南京大学学报(自然科学).2015

[10].杨淑连,申晋,李田泽,贾宏燕,盛翠霞.强度调制的啁啾光纤光栅加速度传感器[J].强激光与粒子束.2015

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