光学谐振腔的特征光束

通过谐振腔的矩阵方程(本征方程)分析谐振腔内的光束特征,结果表明:腔内特征光束为点光束和高斯光束,根据腔内的特征光束把谐振腔分成点光束腔和高斯腔。这种分类方法,无论从分类条件还是从物理特性上都与稳定腔、非稳腔和临界腔的分类方法是一致的。谐振腔的特征光束是利用数学工具解决物理问题的典型例子,是对教材的有益补充。有助于拓展学生的思路,加深对谐振腔及高斯光束的理解。     

基于半导体技术的新型激光谐振腔研究

引入微纳光纤、采用绝缘硅(SOI)波导材料,设计了一种多耦合点的谐振腔滤波器。该滤波器工作方式:当光从入射端输入,经过耦合区时一部分光会因为倏逝波的存在发生耦合,耦合进入环形腔的光在满足谐振条件时在环形腔内发生谐振,光在环形腔中传播一周后,再次从耦合区从环形腔耦合到微纳光纤直至输出。性能分析表明:自耦合系数的变化不会对光强最大峰值产生影响,可以通过改变传输系数的大小从而实现耦合效率的调整,品质因数能达到10 000以上,衰减能够有效控制;通过SOI材料热膨胀现象实现设计滤波器的性能控制和光开关性能。     

光学调谐技术在光纤光栅传感器中的应用

光纤光栅传感器是最近十年发展起来的一种新型光纤传感器,可用于应变（力）、温度、压力、液位的测量,与传统光纤传感器相比有许多优点。光纤光栅传感器的核心技术是光学调谐技术。目前,国外常用的调谐方法有:参考光纤光栅反射波长调谐匹配法、法布里-百洛透射波长调谐匹配法、激光源波长调谐匹配法、傅立叶变换先纤光谱仪法、马赫-曾德干涉仪信号读出法。本文对光纤光栅传感器的原理和应用等做了简述,并着重对各种先学调谐方法作了详细综述。     

耦合谐振腔滤波器灵敏度的快速分析方法

针对传统蒙特卡罗法分析耦合谐振腔滤波器灵敏度耗时太长的问题,提出了一种基于理论梯度公式的快速灵敏度分析方法．文章详细推导了滤波器散射参数对终端阻抗和耦合系数的灵敏度解析表达式,并采用MATLAB编程实现了基于灵敏度表达式的数值算法．应用该算法对5阶交叉耦合谐振腔滤波器的灵敏度进行了分析,灵敏度分析结果对耦合谐振腔滤波器的设计和加工具有参考价值．     

金属薄膜／波导薄膜包覆光纤端面SPR生物传感器的研究

提出了一种由高折射率纤芯／波导层／金属薄膜包覆层／被检测物层构成的四层结构表面等离子共振光纤生物传感器．对其研究发现：这种传感器能够很好地感应待测物的折射率，与三层薄膜结构光纤SPR传感器相比其衰减峰非常尖锐，这说明其损耗小且分辨力高，适合长距离、高精度、高分辨力场合的测量，对生物医学中的免疫反应实时检测及表面显微技术的研究具有重要的意义．     

一种高灵敏折射率传感器的制作与性能测试

通过自主搭建的轮式光纤侧面抛磨系统得到表面较为粗糙的D型光纤,将光纤的一端镀一层Ag膜作为反射镜面,由此得到D型光纤探针。检测探针的传感特性时发现,被测溶液折射率的变化会引起不同能量的吸收,由此使得光功率计接收的功率发生明显的改变。通过实验可得,制备的D型光纤传感器不仅具有非常强的稳定性,而且线性度也非常好。尤其是抛磨损耗为18 dB传感器的灵敏度和线性相关系数分别高达66.02 dB/RIU和99.58%。通过对折射率的精度进行测量和计算可得其精度高达0.000 04。     

圆形双折射多孔光纤折射率传感器研究

设计一种可以工作在近红外区的新型圆形晶格结构的双折射多孔光纤表面等离子体共振折射率传感器.利用全矢量有限元法对传感器的传感特性进行详细的数值研究,研究结果表明:通过合理调节传感器的结构参数,该传感器能同时实现表面等离子体模和纤芯基模的相位匹配条件和损耗匹配条件,使表面等离子体模和纤芯基模产生完全耦合.此外,当待测样品折射率分布在1.33～1.35范围内时,传感器的波长灵敏度最高可达9 500 nm/RIU,且其折射率分辨率则高达1.05×10^(-6) RIU.     

谐振腔长对薄板不锈钢焊接工艺的影响

通过研究YAG激光器谐振腔腔长与光束质量的关系,优化设计谐振腔腔长,得到了良好的激光光束质量。当激光器腔长L=766mm时,激光的光束质量最好,高斯分布均匀,对薄板不锈钢进行穿透焊接工艺试验,此腔长的焊接效果最好。     

基于建筑结构探测的微传感器设计

为了改进微光机电系统中加速度集成化差、灵敏度低问题,采用过振保护、稳定性较好固支梁进行加速度传感系统设计。通过环形谐振腔和直波导耦合的方式实现微环谐振腔设计,利用控制波导长度参数实现耦合稳定性、强度等调节。理论分析了实现光强谐振、光放大的过程,固定的固支梁系统,得到了微环谐振腔波长,模型分析得出通过波长变化得到检测微环输出端的光谱变化。传感特性分析表明:微环谐振腔的输出光强谐振峰值高,自由频范围明显小,有利于测量高精度变化量;加速度变化量与输出光谱表现为线性关系,设计的加速度传感系统灵敏度可以达到50 pm/g。     

新型光纤传感器的设计与特性分析

结合光子晶体光纤和表面等离子共振技术,设计了一种的新型的8孔光子晶体光纤的表面等离子共振传感结构。采用传输矩阵法分析了传感器的表面等离子共振传输特性。结果表明:随着入射角增大,表面等离子共振波长深度下降,半峰宽变窄,入射角为85°,效果较为理想;金属薄膜占比越大,传感器的灵敏度会有一定的增加,测量液态待测物,灵敏度可达到10-5。设计结构降低了纤芯模的有效折射率,解决了纤芯模和表面等离子共振模式发生相位匹配问题,表现了较高的灵敏度以及稳定性。     

动态扫频法测量有载谐振腔参数的变化

主要介绍采用动态扫频法测量了矩型谐振腔TE10P(p=1,2,3,4...)模式下,放入电、磁介质材料时腔的谐振频率f和Q值随p的变化。     

基于典型光纤振动传感器的研究

通过对典型光纤振动传感器的研究,给出了这几种振动传感器的传感头结构,分析了它们的工作原理,导出了传感头等效力学模型的动力学特性,还给出了常用的适合于光纤振动传感器的几种信号解调方法,为基于光纤振动传感器的研究与设计提供了依据．     

高双折射光纤环镜在光纤传感解调系统中的应用

根据传统的矩阵光学原理建立理论模型,研究了高双折射光纤环镜的滤波特性,分析了高双折射光纤环镜滤波器的解调原理。经传感检测验证,该解调系统对温度的分辨率为0.05℃,线性度达到0.9986,实验结果与理论分析相吻合,显示了该系统具有良好的稳定性,且结构简单、精确度高、价格低廉、使用方便。     

光电比色法生化分析实验的开发

介绍了利用智能型半自动生化分析仪开发的生化分析实验，尝试在精密仪器专业学生中进行跨学科和启发式实验教学。     

《光纤传感系统》课程研讨式教学

研讨式教学是一种以学生为主体的教学方法,可以充分发挥学生学习的主动性,提高课程教学效果。本文结合《光纤传感系统》研究生课程教学,提出研讨式教学中应特别注重培养学生的问题分析能力、文献检索能力、知识综合能力、学术交流能力,并应在研讨式教学中优化安排学生研讨准备时间与教学时间比例、引导全员参与、灵活设计研讨内容与实施形式,为在课程教学改革中深入有效开展研讨教学提供一定的借鉴参考。     

基于PC机和单片机的光传感器实验系统设计与实现

介绍了一种基于PC机和单片机的光照度传感器实验装置的设计与实现,包括系统结构、实验板硬件系统描述、单片机软件系统、PC机软件系统。     

基于共振原理的采矿工程本科教育教学研究

根据振幅共振的计算公式,从频率和阻尼系数的角度,分析了采矿工程本科教育教学的积极因素与消极因素。相应提出了认知共振、情感共振、互动共振的多元共振教学模式,阐述了实施多元共振教学模式的关键问题。     

光纤传感器应用研究

光导纤维创造了光电子学的新领域。光纤传感器发展非常迅速,具有损耗低、重量轻、抗电磁干扰强以及节约能源等特点,目前已有光纤压力传感器、光纤磁场传感器、光纤温度传感器、光纤应变传感器、光纤电场传感器等,并已广泛用于非电量的测试中。     

高双折射光纤环镜在光纤传感解调系统中的应用

为降低成本,实现高稳定性、高精度的波长解调,设计了一种新颖的、基于高双折射光纤环镜滤波器的光纤传感解调系统。根据传统的矩阵光学原理建立理论模型,研究了高双折射光纤环镜的滤波特性,分析了高双折射光纤环镜滤波器的解调原理。经传感检测验证,该解调系统对温度的分辨率为0．05℃,线性度达到0．9986,实验结果与理论分析相吻合,显示了该系统具有良好的稳定性,且结构简单、精确度高、价格低廉、使用方便。     

Temperature sensor based on a single-mode tapered optical fiber

A temperature sensor is demonstrated and fabricated by coating the single-mode tapered optical fiber with temperature-sensitive silicone rubber. It works on the change of the evanescent fields in the tapered optical fiber. Small changes in the refractive index of coating film greatly influence the power of evanescent fields, which modulate the transmission optical power in the waist region. The range of temperature measured is from 20°C to 70°C. The results show that the temperature sensor has high temperat...