为了准确识别空间滤波转速遥测中的被测体旋转方向, 提出了一种基于功率谱密度分析的旋转方向辨识方法.该辨识方法是将占空比为0.5的两个光电池线阵列错位半个栅距而形成一个差分空间滤波器, 用两个差分空间滤波器相距一定距离平行排列构成一个双差分空间滤波传感器; 根据差分空间滤波信号的功率谱密度互为共轭的特性, 用双差分空间滤波传感器输出的四路信号计算出两个线速度方向系数D1和D2, D1和D2的符号代表了两个差分空间滤波器处的线速度方向; 用D1和D2的符号、两个差分空间滤波信号的中心频率f1和f2的相对大小, 来判别被测体图像的旋转方向及中心.D1>0、D2<0代表顺时针旋转, D1<0、D2>0代表逆时针旋转; D1D2>0时, 旋转方向由f1、f2的相对大小和D1的符号确定.该方法能有效辨识空间滤波转速遥测中的旋转方向, 具有简单、适应性强和应用方便的特点.

基于微分差相关分析和旋转中心定位，提出了用于空间滤波转速遥测中旋转方向的辨识方法。该旋转方向辨识法是将差分空间滤波器中相邻两个光电池的输出信号经微分、相减、取绝对值后再积分计算得到微分差相关值，用其最小值处延时量的符号确定旋转体像在该两光电池处的线速度方向，再依据该线速度方向和旋转中心位置来判定旋转方向。其中的旋转中心位置是利用双差分空间滤波传感器输出信号的两个中心频率及其变化计算系数k，再由k 值和较大中心频率对应的差分空间滤波器所在的位置来确定的。仿真分析实验验证了所提出的旋转方向辨识方法简单易实现。该方法对随机相位不敏感，有效地解决了空间滤波转速遥测中的旋转方向辨识难题。

在考虑波导效应、弹光效应等因素后，详细地理论分析了长周期光纤光栅(LPFG)的横向负载传感特性，包括谐振波长漂移及谐振峰分化后的双峰间距与横向负载、光偏振的关系，模拟计算了单模光纤长周期光栅的横向负载传感特性。理论分析和计算结果表明，长周期光纤光栅谐振波长随横向负载的漂移量和方向与光源的偏振方向有关，加载方向偏振光的谐振波长向短波长漂移，加载正交方向偏振光的谐振波长向长波长漂移，后者的漂移量为前者的2倍以上。横向负载产生的双折射使谐振峰分化为两个子峰，两子峰谐振波长及其间距与横向负载成线性关系，可用于横向负载的高灵敏绝对测量。该结论与已有的长周期光纤光栅横向负载实验结果一致。

报道了基于高频CO2激光脉冲写入的新型长周期光纤光栅的低噪音掺铒光纤放大器,这种新型长周期光纤光栅是用大约几千Hz的高频CO2激光脉冲对光纤玻璃热冲击作用而形成的.在铒纤中插入一个长周期光纤光栅,会明显减少掺铒光纤放大器的放大自发辐射(ASE)噪音.报道了两种低噪音掺铒光纤放大器,作为前置放大器和线路放大器,它们的ASE噪音指数分别从4.0 dB减少到3.5 dB和从4.8 dB减少到4.3 dB,并且在作为线放时,其小信号增益从30 dB提高到37 dB,降噪及提高增益效应十分显著.

发现高频CO2激光脉冲写入的新型长周期光纤光栅的谐振波长对特定圆周方向的横向负载不敏感,谐振峰幅值随横向负载而线性变化;而且这种长周期光纤光栅的谐振波长随温度变化而线性变化,谐振峰幅值对温度变化不敏感。由此设计而成的可调增益均衡器可实现谐振波长和幅值的动态独立调节,能很好地满足均衡掺铒光纤放大器增益谱的需要。

发现高频CO2激光脉冲写入的长周期光纤光栅(LPFG)的谐振波长的横向负载灵敏度具有很强的方向相关性,且在两个特定的负载方向上谐振波长对横向负载不敏感,而谐振峰幅值与不同方向的横向负载都有很好的线性关系。这种LPFG的谐振波长随温度变化而线性漂移,使谐振峰幅值对温度变化不敏感,由此提出了用单个LPFG的谐振波长和谐振峰幅值两个参量分别实现对温度和横向负载进行同时独立绝对测量的传感器设计方案,可望从根本上解决LPFG在测量中存在的温度和横向负载之间的交叉敏感问题。

运用模式耦合理论分析了长周期光纤光栅的弯曲特性,得出了该特性与光纤归一化频率V和模式的阶数m有关的结论,即随着弯曲曲率的增大,其谐振波长可能向长波方向漂移也可能向短波方向漂移,光纤的归一化频率和所考察模式的阶数是其决定因素.并运用等效倾斜光栅理论合理解释了弯曲长周期光纤光栅耦合峰幅值的变化特性.

发现了用高频CO2激光写入的长周期光纤光栅的谐振波长对弯曲灵敏度在圆周的不同方向上呈现周期性,且在两个特定的对称方向上对弯曲不敏感(即弯曲曲率达到1.1m-1,谐振波长仅漂移-0.018nm).据此提出新型对弯曲不敏感的传感器和可调灵敏度弯曲传感器的设计方案,可望从根本上解决长周期光纤光栅在测量中存在的温度、应变或折射率与弯曲之间的交叉敏感问题.