作者单位
摘要
1 吉林大学 仪器科学与电气工程学院, 长春3002
2 电子科技大学中山学院 电子信息学院, 广东中山5840
3 山东大学 海洋研究院, 济南250061
4 珠海任驰光电科技有限公司, 广东珠海519000
针对相位敏感光时域反射系统中传统人工特征提取和模式识别方法实时性差、准确率低的问题,提出一种波网络模式识别方法。该方法通过因果空洞卷积结构充分分析光纤振动信号的时序因果性,通过残差块结构使模型更快收敛,以实现更高的识别准确率和效率。实验结果表明,在对手拍、脚踩、棒击三种信号识别时,与一维卷积神经网络结构和长短期记忆网络结构方法相比,该方法识别准确率高达99.85%;且训练耗时最少,低至96 s,测试耗时也仅为30 ms,满足应用实时性的要求。该模式识别方法既具有高准确率又具有高实时性,对于φ-OTDR系统在周界安防中的应用推广具有重要意义。
相位敏感 光时域反射系统 深度神经网络 因果空洞卷积 残差网络 模式识别 Phase-sensitive Optical time-domain reflectometric system Deep neural network Causal dilated convolution Residual network Pattern recognition 
光子学报
2021, 50(3): 50
Huihui Lu 1,2†Zhongmin Wang 1,2†Zhijin Huang 1,2Jun Tao 1,2[ ... ]Zhe Chen 1,2
Author Affiliations
Abstract
1 Guangdong Provincial Key Laboratory of Optical Fiber Sensing and Communications, Department of Optoelectronic Engineering, Jinan University, Guangzhou 510632, China
2 Key Laboratory of Optoelectronic Information and Sensing Technologies of Guangdong Higher Education Institutes, Jinan University, Guangzhou 510632, China
3 e-mail: qiuwentao@jnu.edu.cn
4 e-mail: ttguanheyuan@jnu.edu.cn
An all-optical light–control–light functionality with the structure of a microfiber knot resonator (MKR) coated with tin disulfide (SnS2) nanosheets is experimentally demonstrated. The evanescent light in the MKR [with a resonance Q of 59,000 and an extinction ratio (ER) of 26 dB] is exploited to enhance light–matter interaction by coating a two-dimensional material SnS2 nanosheet onto it. Thanks to the enhanced light–matter interaction and the strong absorption property of SnS2, the transmitted optical power can be tuned quasi-linearly with an external violet pump light power, where a transmitted optical power variation rate ΔT with respect to the violet light power of 0.22 dB/mW is obtained. In addition, the MKR structure possessing multiple resonances enables a direct experimental demonstration of the relationship between resonance properties (such as Q and ER), and the obtained ΔT variation rate with respect to the violet light power. It verifies experimentally that a higher resonance Q and a larger ER can lead to a higher ΔT variation rate. In terms of the operating speed, this device runs as fast as 3.2 ms. This kind of all-optical light–control–light functional structure may find applications in future all-optical circuitry, handheld fiber sensors, etc.
Photonics Research
2018, 6(12): 12001137
作者单位
摘要
1 吉林大学 仪器与电气工程学院, 吉林 长春 130012
2 山东省科学院自动化研究所, 山东 济南 250014
为了能够在复杂的环境下实现甲烷气体浓度的高精度和高稳定性检测, 在基于光谱吸收原理的光纤甲烷检测系统的基础上, 提出了利用锯齿波调制的半波扫描技术, 较大程度改进了系统的性能指标。采用锯齿波调制光源的方式, 同时对光信号进行波长调制和强度调制, 实现对甲烷气体的洛伦兹吸收线型扫描。锯齿波调制的方式能够解决信号链路噪声、环境噪声等随机信号对光强造成的干扰, 消除光源波长漂移对检测带来的影响, 且实现了积分处理, 进一步提高检测精度; 但由于甲烷吸收光谱的对称性, 采用通用的全波扫描方式, 气体吸收光强后进行微分处理会出现正弦型曲线, 无法准确确定吸收的光强所对应的数字量; 而采用半波扫描方式, 气体吸收光强后进行微分处理只出现凹型曲线, 可以准确确定吸收的光强所对应的数字量。实验结果表明: 采用锯齿波调制的半波扫描方式, 可以准确测得甲烷气体浓度; 测量范围为0%~10%, 精度由100 ppm提升到10 ppm(1 ppm=10-6), 稳定性由0.3%提升到0.01%。该系统经过改进后在复杂环境下受温度影响小, 精度高, 稳定性好, 抗干扰能力强。
半波扫描 锯齿波调制 甲烷检测 凹型曲线 half-wave scanning sawtooth modulation methane detection concave curve 
红外与激光工程
2017, 46(8): 0817003
作者单位
摘要
西安邮电大学, 西安710121
在Ad Hoc(无线自组织)网络中进行视频传输时, 视频流的丢包率是影响视频传输质量的关键参数。传统的AODV(按需距离矢量)路由协议仅依据RREP(路由应答)消息中的跳数等信息来进行路由更新, 容易导致网络负载不均衡, 增大了视频帧的丢包率, 造成视频画面不清晰。文章提出的V-AODV(用于视频传输的按需距离矢量)协议依据V-RREP(用于视频传输的路由应答)包中负载状态信息和跳数信息来进行路由选择, 避开了负载较重的节点, 使得整个视频网络负载均衡。通过NS2(网络模拟器)分别对V-AODV和AODV协议下的视频流传输进行了仿真对比, 结果表明, V-AODV协议降低了视频帧的丢失率, 有效地解决了视频传输中的负载均衡问题。
无线自组织 视频传输 负载均衡 按需距离矢量 Ad Hoc video transmission load balancing AODV 
光通信研究
2014, 40(6): 66

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