基于光栅型码分多址的码字转换研究

研究了相移超结构光纤布拉格光栅(SSFBG)的码字转换原理,用传输矩阵法分析了7码片的相移SSFBG编解码器的反射谱及其相关特性,并用高斯脉冲进行了码字转换的仿真验证。结果表明:只要系统采用的码字有良好的自相关性和互相关性,高斯脉冲进入编解码器进行码字转换后,都能较好地从对应码字的解码器恢复出来。     

均匀光纤Bragg光栅组成的摩尔光栅特性

本文利用矩阵分析法系统地分析了光栅参数对均匀光纤Bragg光栅组成的摩尔光栅特性的影响．折射率调制幅度影响光栅反射峰值的大小．光栅长度及中心波长差决定光栅反射带的个数：数据模拟的结果表明，它可能适用于光波分复用系统．     

带有光栅的光纤环镜级联的滤波特性分析

研究了带均匀布拉格光栅的光纤环镜的滤波特性,并提出了一种用两个带有光栅的光纤环形镜相串联来改善环形镜滤波特性的方案.利用传输矩阵法,推导了这两种滤波器传输谱的解析表达式,分析了其滤波特性.模拟结果显示,带均匀布拉格光栅的光纤环镜的透射谱是余弦函数调制后的光纤光栅反射光谱,具有梳状滤波的特性.两个单环形镜相串联,其波形并非他们的简单叠加,而是以等比数列叠加的,级联后的效果更加类似于法布里–珀罗腔滤波器的滤波效果,可以在光纤传感和通信领域中获得更加广泛的应用.     

双折射作用下横向受力光纤光栅反射谱的仿真研究

仿真分析了光纤布拉格光栅(FBG)横向受力时的双折射现象及其光纤光栅横向局部受力时的光谱变化,并进一步分析了双折射对横向局部受力光纤光栅的影响。当FBG横向局部受力部分较大时,光纤双折射对反射光谱的影响较大;当受力部分较小时,双折射的影响较小,此时可以把横向局部受力FBG结构看作法布里-珀罗(F-P)腔。希望这能对此类传感系统的光谱检测具有一定的参考价值。     

光纤Bragg光栅反射带宽的多参数影响仿真分析

反射带宽是光纤光栅反射光谱的一个重要指标,直接影响传感应用中的测量分辨率和通信应用中作为滤波器的波长选择范围。通过对光栅反射带宽影响参数的理论和仿真分析,研究了反射带宽对各参数的敏感性,给出不同参数组合情况下反射带宽的三维变化及其等高线分布图,为满足不同应用场合的不同带宽指标要求,从光栅制作的角度提供了直观、系统的参数选择依据。     

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。     

线性啁啾光纤Bragg光栅的分段切趾技术

基于耦合模理论和传输矩阵法,引入分段切趾（变迹）技术,对线性啁啾光纤BRAGG光栅进行分析．以5段对称切趾为例,对切趾后光纤的反射谱、时延曲线等特性进行数值分析,对比传统的单一函数完全切趾和对称切趾技术,说明分段切趾对光纤光栅性能的优化作用．     

线性啁啾光纤Bragg光栅的分段切趾技术

基于耦合模理论和传输矩阵法,引入分段切趾变迹)技术,对线性啁啾光纤BRAGG光栅进行分析.以5段对称切趾为例,对切趾后光纤的反射谱、时延曲线等特性进行数值分析,对比传统的单一函数完全切趾和对称切趾技术,说明分段切趾对光纤光栅性能的优化作用.     

基于大容量数据的PCF的研究

目前大数据发展需要对信息传输能力要求越来越高,而在光纤通信中可见光范围的光子禁带光子晶体依然没有很好的解决,基于取样光纤光栅(SFG)、传输矩阵理论研制了新型光子晶体,采用两种不同的介电常数材料进行交替排列的周期性结构,通过SFG传输理论得到设计结构反射系数、透射系数。模拟分析和测试实验都得出以下一致的结果:设计的光子晶体结构出现多个反射峰,光栅长度的增加导致反射率明显增大,反射峰数目随着光栅长度的增加而变多,反射峰的间隔不发生变化;当增加调制深度时,带宽明显增加;反射谱随着折射率调制量增加,使得反射峰数目增加,以及反射率的显著增加,带宽明显变宽。研究结果对于光子晶体的推广应用具有明显的理论和实际意义。     

均匀光栅中的双模耦合

本文考虑在两模间发生耦合时,均匀光纤光栅的光特性对反射和透射两种情况均得到简单从无论对线形还是非线形的情况,本文所介绍的模耦合理论,对理解有关原理和设计光栅,都是重要的工具。     

光纤光栅位移传感实验装置的设计与实现

针对传统的强度型光纤位移传感器安装复杂、漂移大等问题,采用光纤光栅新型位移传感器,设计并实现了一种波长编码、自校准和不受光强影响的新型光纤光栅位移传感实验装置。该实验装置简化了传统强度编码光纤传感器的安装过程,具有抗环境振动和温度补偿功能,对快速掌握新型光纤光栅位移传感原理和使用方法,提高光纤传感实用技能具有实际的意义。     

非对称切趾对线性啁啾光纤Bragg光栅反射谱畸变补偿

为了对线性啁啾光纤Bragg光栅在对称切趾后可能带来的反射谱倾斜畸变进行补偿,提出了非对称切趾结合分段切趾补偿反射谱倾斜畸变的方案,并分析这种补偿方案的正确性.通过数值模拟的结果对改变切趾比例和改变切趾函数(切趾强度)的两种非对称切趾补偿反射谱畸变的方案进行了比较,进一步论证了非对称补偿反射谱倾斜畸变的可行性.     

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.     

薄膜长周期光纤光栅双峰谐振效应特性研究

归于长周期光纤光栅的严格的相位匹配条件,研究了光栅周期、平均折射率变化、环境折射率和薄膜参数对长周期光纤光栅双峰效应的影响.研究发现光栅周期和平均折变量增加可以减小双峰距离,但平均折变量的增加极易导致光谱特性变差.给出了双峰距离随环境折射率变化的关系,发现应用镀膜长周期光纤光栅的双峰谐振效应可以有效提高光栅的折射率灵敏度.研究还发现,通过减小薄膜厚度或薄膜折射率可以减小两谐振峰之间的距离.     

FBG温度传感及解调的研究

从光纤光栅温度传感模型出发，分析研究光纤光栅的温度传感特性，比较裸光纤光栅与增敏光纤光栅的温度敏感性，在此基础上提出一种基于滤波法的光纤光栅解调系统，研究表明，此系统具有结构简单，操作方便，灵敏度高的优点。     

FBG温度传感及解调的研究

从光纤光栅温度传感模型出发,分析研究光纤光栅的温度传感特性,比较裸光纤光栅与增敏光纤光栅的温度敏感性,在此基础上提出一种基于滤波法的光纤光栅解调系统,研究表明,此系统具有结构简单,操作方便,灵敏度高的优点。     

分布式光纤光栅传感的研究与发展

分布式传感是光纤光栅传感技术得以推广的优点之一,它利用光纤布拉格光栅中心反射波长值的不同来识别网络中各点的变化状况,不仅实现了大范围测量场内分布信息的提取,还解决了目前测量领域的许多难题。简单介绍了布式光纤光栅传感的分类及其解调技术和复用技术,深入研究了分布式光纤光栅传感系统中传感器的布置方式和故障定位方法,并介绍了分布式光纤光栅传感的应用和发展现状。     

基于啁啾光纤光栅的光栅内传感

本文在以基于光纤布拉格光栅（FBG）的传感器的基础上,介绍了啁啾光纤光栅（CBG）的光学特性、基于啁啾光纤光栅的光栅内传感的概念和在此基础上实现传感的途径。     

基于参考光栅的光纤光栅应变测量温度补偿

光纤光栅传感器能够进行温度、应变或其他诸多参量的测量,已经在一些大型建筑结构中广泛应用。实际测量时,温度和应变是同时存在的,无法分辨出应变和温度各自引起的波长变化,必须采取措施进行补偿或区分。设计了一种光纤光栅应变测量系统的温度补偿方案,该方案使用一个与测量光栅的温度特性相同的光纤光栅作为参考光栅,参考光栅只感受温度的变化,不受应变的影响。实验结果表明,补偿后基本消除由于温度变化引起的测量误差,测量结果的线性拟合度达0.998。