吉林大学 仪器科学与电气工程学院, 长春 130026
为了实现太赫兹探测系统快速控制、逆向聚焦、长距离和大范围扫描等功能,基于共焦Gregorian 反射系统(CGRS),采用ZEMAX光学仿真软件对光路进行仿真分析.首先,理论计算并确定该系统中主要反射镜的参数,予以建模;在此基础上,进行光路仿真、分析结果和计算误差.经分析知,该系统能够实现1.74m扫描范围内的25m远距离探测;并且调制传递函数接近衍射极限,成像良好.最后,利用高斯光束分析光信号在光路中传播的能量损耗情况,即当输入辐照度为63.6mW/mm2时,可以得到14.6mW/mm2的辐照度输出,为实际系统光源和探测器的选择提供了理论依据.
太赫兹 光学仿真 高斯光束 THz optical simulation ZEMAX Zemax Gaussian beam
吉林大学 仪器科学与电气工程学院 测试计量技术及仪器系, 长春 130026
为了降低布里渊后向散射光不稳定的偏振态以及系统噪声对分布式光纤温度应变传感系统测量精度的影响, 进一步提高测量温度、应变的精度和系统信噪比, 提出在该系统中加入扰偏器, 以减小系统误差; 同时应用小波去噪的方式降低信号的噪声。选用体积和插入损耗都较小的PolaRITETMⅢ PSM-001扰偏器。小波去噪过程选用 db5 小波, 经过离散小波变换函数wavedec对信号进行小波分解, 选用thselect 函数实现阈值获取, 选用waverec函数实现信号小波重构。实验证明扰偏器能使系统误差降低到原来的 1/3, 小波去噪使系统信噪比从原来的26.6dB 提高到 38.5dB。
光纤传感 去噪 扰偏器 小波去噪 温度应变传感 optical fiber sensing system denoising polarization scrambler wavelet denoising temperature strain sensing
吉林大学仪器科学与电气工程学院， 吉林 长春 130026
分布式光纤拉曼温度传感系统(DTS)可采用光纤拉曼散射效应测量温度,但由于光纤中产生的自发拉曼散射信号特别微弱，完全被淹没在噪声中，影响了系统的测温精度。针对存在的噪声问题，提出了将工程领域中广泛应用的小波变换用于系统的信号处理，并利用Matlab与VC进行联合编程的方法,将小波去噪实际地应用于系统中。实验结果表明该方法能够有效去除信号中的噪声，使系统的平均温度测量误差由3.1 ℃降低到1.1 ℃，进而可以提高系统的温度分辨率以及温度测量精度。
光纤光学 去噪 小波变换 拉曼散射 温度传感器
