谐振式光学陀螺的快速锁频技术

通过搭建谐振式光学陀螺(R-MOG)测试系统,对光纤环形谐振腔(FRR)的谐振特性及其一次谐波特性进行分析,提出一种数字比例(PI)闭环反馈控制的方法,将光源的输出频率精确锁定在环路的谐振频率点处。采用数字锁频方式应用于R-MOG中,优化锁频技术,实现谐振频率在4 000 s的锁定,稳定度优于9×10~(-12)。测试表明,该数字锁频技术提高了陀螺的灵敏度和输出稳定度,具有快速、准确及适用范围广等优点,为R-MOG提供了新的检测方法,具有较高的工程应用价值。     

谐振式陀螺的电路模拟及应用

由于在科里奥利力的作用下,谐振式陀螺的输出信号呈现调幅调频特性,为探究陀螺特性增加了难度.该文基于谐振式陀螺的动态特性方程,在考虑硬弹簧非线性情况下,利用Multisim搭建谐振式陀螺等效电路来模拟其工作状态,直观展示了输入不同角速度时谐振式陀螺的输出信号波形,进而可用来分析陀螺的动态特性.文章最后还使用该方法举例分析...     

振弦陀螺信号检测系统原理与设计

为满足振弦式陀螺的数据采集需求,提出一种使用单片机应用多周期同步测频法测量频率,并采用差动式方法获得角速度的测量方法,对陀螺测量精度进行了理论分析,并给出了测频模块的具体硬件电路,主要包括频率信号的信号调理电路、单片机控制电路、测量电压的A/D转换电路等。应用AT89C52单片机实现角速度求解,仿真结果表明:信号检测系统整体硬件电路简单、便于使用、成本低,在惯性导航领域有良好的应用前景。     

介质光学厚度对双负材料光子晶体透射峰带宽的调制

采用传输矩阵法,通过编程计算模拟双负材料光子晶体(AB)mBCB(BA)m的透射谱,研究介质光学厚度对光子晶体带宽的调制机制,结果发现:当分别增大A或B介质层的光学厚度时,光子晶体的透射能带谱均向低频方向移动,且透射峰带宽均逐渐变窄,但透射峰的透射率保持100%不变;当C介质层光学厚度按负值减小时,光子晶体的透射能带谱则向高频方向移动,而透射峰的带宽也变窄且透射率保持100%;相对而言,B介质层光学厚度对带宽的调制最灵敏,A层次之,而C层最弱。介质光学厚度对双负材料一维光子晶体透射峰带宽的调制功能,为设计不同频率或波长范围的窄带滤波器、光开关等光学器件提供理论基础和现实指导意义。     

相位模板技术与布拉格光纤光栅的写入

由于相位模板法仅使用一个光学器件 ,因而减少了光纤光栅制造系统的复杂性 ,是光纤布拉格光栅写入法中最有前途、使用最广泛并且具有本征稳定性的一种方法 .本文总结了相位模板技术及各种光纤布拉格光栅的写入 .值得注意的是在相位干涉法中 ,只用一块相位模板 ,就可以调整写入光纤布拉格光栅的波长 .在这些系统中 ,写入光纤光栅的紫外线 ( UV )干涉条纹经由一些光学元件 ,其中 ,相位模板的作用通常是± 1级衍射光的分束器     

电光晶体正弦位相调制干涉技术

本文讨论了调制信噪比是如何影响正弦位相调制(SPM)干涉仪精度的。为了改善调制信噪比,本文提出一种新的SPM干涉仪,其中参考波和检测波由—加了正弦电压的LiNbO_3电光晶体所调制,这种方法的调制信噪比较振镜调制法高,因此能用电光调制器提高SPM干涉仪的测量精度。     

基于谱域光学相干层析的表面形貌成像

建立了一种基于谱域光学相干层析的表面形貌成像实验系统,该实验系统可以实现纳米精度及微米精度的表面形貌成像。系统主要包括低相干光光源、光纤迈克尔逊干涉仪、光谱仪。由光谱仪采集探测光和参考光的干涉光谱,经过傅里叶变换得到幅度谱和相位谱,分别得到纳米级及微米级精度的深度信息。用光学分辨率板和硬币对本系统进行了实验验证,该系统用于纳米级及微米级精度成像时,其精度分别为0. 075 nm和5. 1μm。     

长周期光纤光栅包层参数对透射谱影响的数值分析

以耦合模理论为基础,采用三层阶跃折射率光纤模型,导出了长周期光纤光栅透射率、峰值带宽的解析表达式,针对包层折射率和半径变化对透射谱的影响加以数值模拟.结果表明谐振波长位移与折射率的变化基本呈线性关系当包层半径较小时谐振波长位移及透射率的变化均较为明显,反之,其相应的变化则渐趋平缓.     

长周期光纤光栅包层参数对透射谱影响的数值分析

以耦合模理论为基础,采用三层阶跃折射率光纤模型,导出了长周期光纤光栅透射率、峰值带宽的解析表达式,针对包层折射率和半径变化对透射谱的影响加以数值模拟.结果表明谐振波长位移与折射率的变化基本呈线性关系当包层半径较小时谐振波长位移及透射率的变化均较为明显,反之,其相应的变化则渐趋平缓.     

光学薄膜厚度实时在线监测系统的设计

为了实时监测光学薄膜的厚度,设计和制作了一款照明和采集干涉图谱为一体的石英光纤束探头,基于光学多道分析器、白色LED光源和计算机等设备组成,实现高精度监测薄膜厚度的测量系统.以薄膜等厚干涉原理为依据,分析了干涉相消波长测量薄膜厚度的原理与可行性.用汞灯标准谱线对光学多道分析器进行定标,通过自制的石英光纤束探头照明和采集干涉图谱,经光学多道分析器与计算机处理获得薄膜反射干涉相消光波长,计算得到光学薄膜厚度.测量系统通过对手机屏幕贴膜和不干胶薄膜样品的涂层厚度测试,可以监测纳米量级的薄膜厚度.     

反卷积法提高光纤光栅传感器解调精度的分析

通过对反卷积的理论推导的介绍,实现对光纤光栅传感器Bragg波长移动的法布里一珀罗（F—P）腔解调精度的分析。把从F—P腔解调出来的、分辨率降低的光功率谱经过已知传感光栅的光功率谱进行反卷积运算,得到一个与被测光纤光栅光功率谱更为接近的光功率谱,使得被测信号得以恢复,从而提高光纤光栅波长位移测量精度。     

基于分布式光纤测温技术的管廊管道泄漏检测设计

针对管廊管道泄漏检测不及时、效率低等问题,提出了3种基于分布式光纤测温(distributed temperature sensing, DTS)技术的管道泄漏检测方案,并应用模型试验对3种检测系统检测漏点的温度特征进行研究。结果表明：光纤沿管道以螺旋式缠绕布设,光纤布设量较少,可较为精确地对检测范围内的多漏点进行捕捉和定位,并可通过调整光纤缠绕螺距(y)和光纤倾斜角度(θ)提高精度;光纤沿管壁平行三线式与八线式布设检测效果稳定,八线式光纤布设对漏点定位精度较高,但光纤布设量大。综合光纤贴壁式与螺旋式布设检测结果,提出了针对管廊管道泄漏检测系统的优化方案。研究成果可为给排水管道泄漏中分布式检测提出新方案。     

调频测距雷达中变频调制器的研究

在调频测距雷达研究中，对改变调制周期测距方法进行了深入分析，设计出了实际电路。采用集成ICL 8038多种信号发生器作为调频测距雷达中的变频调制器，用一个缓慢变化的直流电压控制ICL 8038的输入电压端，使其输出波形为频率连续变化的三角波。利用这个频率连续变化的三角波对射频信号进行调制，从而实现固定中频(即缩小了中频放大器的带宽，提高了回波信号的信噪比)来测距的目的。     

Mach-Zehnder光纤干涉声音传感器研究

文章设计了一种基于光纤Mach-Zehnder干涉仪的声音传感器,研究了光源与光纤耦合器的基本原理和实验方法,探究了光纤偏振控制器的原理及使用方法,并利用压电陶瓷(PZT)进行光纤相位调制和解调。使用Mach-Zehnder光纤干涉声音传感器对敲击、室内走动的声响进行了测试,取得了理想的结果。     

谐振式电能无线传输系统研究

介绍了谐振式电能无线传输的原理和系统设计方案.系统主要由单片机控制系统、程控信号源、谐振频率检测电路和谐振线圈四部分组成,实现了谐振频率自动扫描、存储和电能无线传输演示等功能.     

SiO2光学微球的制作与谐振谱测试分析

采用一种新的、洁净的电极放电电弧加热光纤末端的方法制作了SiO2光学微球,得到微球直径在40μm～300μm之间。通过锥光纤与微球腔的耦合,用300kHz线宽的可调谐振激光光源的光波测试系统,以1pm步长从1530～1560nm扫描激发微球的回廊模,用以测试和分析了微球腔的形貌相关谐振谱,为制作基于微球的光纤通信器件提供研究基础。     

自混合干涉对分布反馈激光器线宽的影响

该文讨论了在弱光反馈的情形下,自混合干涉对增益耦合(GC)型分布反馈激光器(DFB)线宽的影响.根据自混合干涉的理论模型,进行了理论分析及数据仿真.研究的成果有助与降低光噪音,可被应用与激光器线宽的压榨及频率的调制.     

采用RF CMOS T型衰减器的TH-UWB通信调制器(英文)

对T 型衰减器的插入损耗和衰减性能进行了理论分析, 在此基础上设计了一个用于跳时超宽带(TH-UWB)通信的载波频率为4 GHz 的通断键控(OOK)调制器. 该调制器的核心是一个T 型RF CMOS 衰减器, 其电路拓扑结构包括3个主要部分: 振荡频率为4 GHz 的振荡器、由射频CMOS 晶体管构成的T 型衰减器和带有L 型结构的输出阻抗匹配网络. 该调制器由一个脉位调制(PPM)信号控制, 使已调信号的包络随控制信号的幅度而变化, 以实现调制功能. 除此之外, 输出匹配网络将调制器的输出阻抗匹配到50Ω负载. 调制器采用0.18 μm 射频CMOS 工艺进行设计并仿真, 其芯片经过测试, 在1.8 V 电源和50Ω负载下有65 mV 的输出幅度, 输出端回波损耗(S11)小于-10 dB, 功耗为12.3 mW, 芯片尺寸为0.7 mm×0.8 mm.     

基于MZI相位调制的光载无线下变频链路研究

论文分析并实验验证了一种使用光纤传输微波信号的技术,并且在接收端把射频信号转换为中频信号。该系统使用两个相位调制器,一个位于发射端,一个位于接收端,在光域外差输入的微波信号和微波本振。相位调制信号在接收端通过一个光延时线干涉仪进行解调,并用一对平衡探测器进行探测。该结构可以同时实现频率下变换和共模噪声的抑制,并且具有较高的频率下变换增益。     

一种高灵敏光强测量仪的研制

为了筛选激光低反射材料,针对具体激光波长,利用干涉滤光原理,研制了一种高灵敏光强测量仪,其精度高于0.2%,利用比较和传递方法,可用于反射率低于0.2%的材料筛选;同时解决了光学测量仪器在不可见光波段的仪器调整难的问题,可使光学测量在日光灯下工作。