国家重大基础设施和关键区域的安全, 对于保障经济发展、****、社会稳定和人民生活具有极其重要的意义。基于相位敏感光时域反射仪(Φ-OTDR)的分布式光纤振动传感系统在入侵探测、周界安防和基础设施安全监控等方面具有独特的技术优势, 近年来受到各国科技界和工业界的广泛关注。详述了本课题组近10年来在该领域的研究成果, 包括Φ-OTDR定量化相位解调技术、信号干涉衰落的机理研究、超高频率响应带宽系统、超高空间分辨率系统、低噪声窄线宽单频激光器和激光扫频技术等方面的进展; 介绍了Φ-OTDR系统在周界安防和铁路安全监测等领域的工程应用, 并对Φ-OTDR的国内外发展趋势进行了简要的评述。

对相位解调相位敏感光时域反射仪(φ-OTDR)系统中干涉衰落问题进行了研究。同一频率多次脉冲扫描显示出相似的衰落波形，而不同光频有不同的衰落波形。通过改进现有瑞利散射随机性和相干性物理模型，推出了瑞利散射系数是激光频率和有效折射率的函数，合理解释了上述实验现象。为了消除干涉衰落导致的系统误报问题，提出了一种基于多频率综合判决的方法，有效地区分并排除了误报，提高了整个φ-OTDR系统相位解调的准确性。

简要描述了日本MCFAN研究所生产的血液流动性可视化检测仪的测定原理、实验方法和临床应用.血液流动性的可视化测定仪(以HR300型为例)将进样系统、计算机处理系统、显微摄像等一体化(Micro Channel Array Flow Analyzer,MCFAN),使操作繁琐的血液流变性观察检测变得简便易行,并通过液晶显示器可观察到血流的状态,具有直观形象的特点.广泛用于预防医学、药物研究、疾病诊断和健康教育等领域,并为大众健康咨询提供了直接支持,本文比较全面的介绍了血液流动性的检测方法及其临床应用.

分析了影响基于光纤光栅和马赫-曾德尔干涉仪的光分/插复用器(OADM)的特性的原因,根据理论分析和模拟计算,提出通过监控输入端口的背向反射光特性和局部加热的方法来判断和相应调整器件的参数,并用来模拟紫外激光修正过程。实验结果验证了这一方法的可行性。

提出并实验研究了采用压电陶瓷调制的光纤环形镜与光纤光栅结合的新型波长选择性光纤开关, 获得了开关动态范围大于16 dB、 波长选择端口插入损耗小于0.5 dB的实验结果。 研究表明光纤环形镜干涉臂长的平衡是器件的关键。

用传输矩阵法从理论上计算了取样光纤布拉格光栅的反射(传输)谱特性, 提出了几种提高其谱特性的调制方案。 用取样掩模版一次成栅的方法首次获得了波长间隔为0.8 nm和1.6 nm的取样光纤布拉格光栅。

从耦合模理论出发分析了光致折变移相光纤光栅的基本特性，报道了采用紫外辐照制备移相光纤光栅的实验结果。

概述了国内外长周期光纤光栅的制作方法、长周期光纤光栅温度应力特性和在通信、传感领域内的广泛应用，并且对各种制备工艺进行了比较。

用传输矩阵法对具有不同参数的λ/4移相结构、多节λ/4移相结构、有效折射率调制结构、耦合系数调制结构和“缝合”误差结构等五种光栅子结构进行了数值模拟计算。模拟结果解释了作者研制的均匀光纤光栅、相移光纤光栅的传输谱,也验证了其他研究小组发表的实验结果。通过对各种结构的系统研究,提出了一些新的利用光纤光栅的设想。

报道了一种新型的基于光纤光栅外腔分布布拉格反射激光器的波长转换技术。获得了8nm的波长转换间隔;对注入信号的灵敏度、转换信号之间的反相特性等进行了测量研究。讨论了波长转换的机理和该技术的特点和优点。