作者单位
摘要
天津大学精密仪器与光电子工程学院光纤传感研究所光电信息技术教育部重点实验室, 天津 300072
研究了光纤法布里-珀罗(F-P)传感解调中CCD 非线性失真及其对解调的影响。测试CCD 响应特性并建立拟合模型,仿真分析了不同噪声下的非线性失真影响。结果显示解调出的绝对相位标准差随着非线性失真率的增大而逐渐增大;且随着噪声增加,产生解调干涉级次跳变的非线性失真率减小。利用搭建的光纤F-P 压力传感系统研究了信号非线性失真的影响。实验结果表明固定压力下的非线性失真率随着光功率的增加而增加,非线性失真率大于26.3%后会出现解调干涉级次跳变,实验与仿真结果一致。非线性失真率在0.3%~22.3%范围内的满量程压力解调结果显示,随着非线性失真率的增大,解调精度逐渐降低。非线性失真率为22.3%时解调最大误差为0.215 kPa,相比非线性失真率为0.3%时增大了1.24 倍。要保证满量程范围内解调精度优于0.04%,非线性失真率应小于6.7%。
探测器 光纤法布里-珀罗传感器 非线性失真 解调精度 
激光与光电子学进展
2016, 53(4): 040402
作者单位
摘要
天津大学精密仪器与光电子工程学院, 光电信息技术教育部重点实验室, 天津大学光纤传感研究所, 天津 300072
基于双超辐射发光二极管(SLED)光源研究了空间电扫描型低相干干涉长距离光纤传感解调系统。通过负透镜扩束搭建了紧凑解调干涉光路,分析了双SLED 光源功率比对低相干干涉条纹形态的影响并探讨了传输损耗的功率比补偿。针对双SLED 光源干涉条纹的特点,提出了双阈值的任意极值解调算法,并进行了压力解调实验。结果表明,在50~180 kPa 的压力范围内,利用不同峰值,可以实现0.24%~0.40% F.S.(F.S.为全量程)的解调精度,光纤传输距离达到1.76 km,与理论分析吻合。
测量 低相干干涉解调仪 双超辐射发光二极管光源 长距离传感 双阈值算法 
光学学报
2016, 36(4): 0406001
作者单位
摘要
天津大学精密仪器与光电子工程学院, 天津大学光纤传感研究所, 光电信息技术教育部重点实验室, 天津 300072
结合单色频率绝对相位算法仿真分析了空间低相干干涉条纹信噪比对解调中干涉级次和绝对相位的影响,仿真结果显示,当条纹信噪比大于18 dB时,可避免干涉级次跳变问题,此时解调得到的绝对相位标准差随信噪比的增加呈线性减小趋势,在25 dB信噪比下其值可达到0.023 rad。通过改变光源强度进行了不同信噪比对解调影响的实验研究,实验结果与仿真分析结果基本一致。另外,压力解调实验结果显示,解调误差随信噪比增加而降低,在24.79 dB信噪比下压力解调误差为0.044 kPa,相比18.10 dB信噪比降低了2.84倍。实验结果表明,在5~150 kPa压力范围内,为保证0.05%F.S.( F.S.表示全量程)的解调精度,则信噪比应大于22 dB。
光纤光学 光纤法布里-珀罗传感器 信噪比 干涉级次跳变 相位 
光学学报
2015, 35(11): 1106003
作者单位
摘要
天津大学精密仪器与光电子工程学院, 光电信息技术教育部重点实验室, 光纤传感研究所, 天津 300072
提出了一种基于发光二极管(LED)脉冲调制和光纤阵列的多通道光纤法布里-珀罗(F-P)压力传感解调系统。在建立的多通道光程差分布理论模型基础上,通过采用光纤阵列实现了多通道并行光路的复用,并采用LED脉冲调制的方法实现了多个通道的切换,该方法能够有效地抑制耗尽层(PN 结)温度升高,减小因PN 结温度升高对解调的影响。实验研究了LED 脉冲调制的占空比和频率的影响,表明在占空比低于60%、调制频率大于35 Hz时具有最优的解调效果。采用脉冲调制频率为50 Hz、占空比为12.5%的8 通道解调系统实验表明,各通道解调一致性很好,并且在全量程范围(F.S.)所有通道的误差均在0.045%以内。
光纤光学 多通道复用 光纤法布里-珀罗压力传感 LED 调制 空间扫描 
光学学报
2015, 35(6): 0606001

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