纳米径向偏振光栅的法拉第磁光角测量系统

为了实现法拉第磁光角的直接观测,设计了一个基于纳米径向偏振光栅的法拉第磁光角测量系统。介绍了法拉第磁光角测量系统的检测原理、光路设计以及操作步骤,并搭建了仿真和实验平台对系统的可行性进行验证。结果表明,该系统不仅能够实现0°～360°法拉第磁光角的测量,还能够呈现磁场作用下法拉第磁光角的动态变化过程。该系统有助于学生掌握法拉第磁光角与磁场的直接关系,加深对法拉第效应的理解与认识。     

光纤电流互感器中的绕制光纤研究

为了更好的获取基于法拉第效应的光纤电流互感器中的微弱光信号提出了光纤电流互感器中的绕制光纤系统研究.系统将传感光纤绕制在直导线上,把激光通过起偏器之后耦合进入传感光纤,当在导线上加载电流时,通过功率计测量输出光信号的功率,运用法拉第效应中的微弱偏转量确定流过导线的电流大小,实现了利用旋光效应测量高压输电线电流的研究.实验中,通过比较单模光纤与多模光纤对线偏振光的消偏振影响得出,单模光纤更适合于作为本研究的传感材料;同时改变单模光纤绕制半径得出,光纤绕制半径越小线偏振光通过光纤以后消偏越严重,即双折射效应对测量精度影响越大;但受到导线直径大小及其周围磁场强度的影响,随着光纤绕制半径的增大,双折射效应对系统的影响先减小后增大,呈开口向上的抛物线形式.     

磁流体的磁光效应简介

1 磁流体的滋光效应简介 磁流体的磁光效应是磁流体的一个极其重要的特性,是磁流体在很多磁光器件中的应用基础,磁光效应一般指磁流体的双折射效应、线性二色性、法拉第旋转、法拉第椭圆率和圆二色性。 磁流体的双折射效应(△n)就是在外磁场作用下,当入射光沿垂直磁场方向入射时,入射光要分为光振动方向垂直于磁场的o光和光振动方向平行于磁场的e光,o光和e光的折     

根据介质极化率求机械法拉第效应旋转角

通过对机械法拉第效应和磁法拉第效应关系的理论分析，总结出用介质极化率求机械法拉第效应旋转角的理论方法。     

试论电磁感应定律的发现

奥斯特(H·C·Oersted)在工820年发现电流磁效应时,许多人认为这就是电与磁的关系的全部内容,至于奥斯特效应的逆效应即磁的电流效应,很少有人思考过。1821年,法拉第(Michael Faraday)发现电磁旋转现象,第一次将电磁力转化为机械力。同样,不少人认为这是关于电磁能与机械能的关系的全部内容。法拉第坚持用自然对称性的法则来看待这些现象,他认为除有奥斯特效应     

光纤压力传感系统传感元件受力仿真

利用光纤的高弹性模量和质量系数,应力-应变在一个相当大范围内成线性关系,使用高双折射保偏光纤作为光弹效应的传感元件和测量系统的传光元件,设计基于光弹效应的光纤压力传感系统实验装置.以单模光纤的应力双折射效应为工作原理,分析研究单模光纤的受力情况,利用ANSYS软件建立二维和三维模型对侧压情况进行仿真,研究侧压时光纤的横向应变和纵向应变.仿真结果为实验系统提供了很好的支撑.     

光时域反射型传感器网络的设计

提出了一种基于光时域反射(OTDR)的反射式光路拓扑结构,该结构使用了一根光纤,多个气室通过光耦合器连接在光纤上,每个气室输入的光信号通过分光器分配,基于该结构可以实现光谱吸收型远距离多点气体浓度的检测。与传统时分复用(TDM)结构相比,实现了单根光纤测量多点气体的系统,减少了光纤和耦合器的衰减损耗。实验结果表明,该网络提高了远距离多点气体浓度检测的精度,同时增大了检测距离。针对该结构以及户外测量的要求,设计了开放反射吸收型气室,相比于现有光纤气体传感器所采用的气室,结构更加小巧紧凑,更适合于传感信息耦合入单根光纤网络进行传输。     

用光纤迈克尔逊干涉仪测量晶体的弹光系数

运用折射率椭球分析晶体的弹光效应。采用光栅位移传感器对测量群折射率的光纤迈克尔逊白光干涉技术进行了改进,提高了测量精度。通过测量石英晶体在不同的外力下折射率的变化情况,确定了晶体的弹光系数。     

磁致旋光效应测量透明液体浓度的装置设计

利用磁致旋光效应设计了一种透明液体浓度的测量装置。该装置引入可精准旋转检偏器，在消光位置附近测量透射光强，通过数据拟合精确确定消光位置，从而提高了测量分辨率。通过测量不同质量分数的NaCl溶液浓度，分辨率在1.08%以内；同时，引入反射腔实现了低磁场强度下NaCl溶液的测定浓度，分辨率可提高到0.28%。该装置融合光学、电磁学等知识，能够应用于大学生物理实验教学。     

基于随机森林算法的传感器融合航向角估计（英文）

为了提高磁干扰环境下的航向角计算精度,将磁力计和惯性测量单元进行融合计算.在构建磁力计误差模型和分析磁力计三轴输出与相邻两时刻磁场分布特征关系的基础上,推导出航向角观测值.同时,采用陀螺状态和角速度增量作为惯性测量单元计算依据,计算出航向角的预测值.随着航向角和环境干扰的变化,使用随机森林算法持续迭代计算权重,将基于磁力计的航向角观测值和基于惯性测量单元的航向角预测值进行融合计算.结果表明,在磁干扰环境下,相比于普通的传感器融合方法,基于随机森林的传感器融合方法的航向角精度可提高约60%.通过随机森林算法计算合适的磁力计和惯性测量单元的输出权重,可有效提高磁干扰环境下的航向角计算精度.