1 北京航空航天大学 惯性技术重点实验室 新型惯性仪表与导航系统技术国防重点学科实验室，北京 100191
2 北京市高速磁悬浮电机技术及应用工程技术研究中心，北京 100191
3 北京信息科技大学 仪器科学与光电工程学院，北京 100192
工业领域的磁悬浮分子泵用位移传感器除了要具有良好的静态特性外，还应具有高动态响应特性，同时其体积大小还影响着磁悬浮分子泵的抽速、真空度和压缩比。针对高真空磁悬浮分子泵，提出了一种基于Hartley原理的电涡流位移传感器设计方法，将传感器对称探头接入同一振荡电路作为工作电感。对传感器的动态特性进行了分析，并提出了对其动态响应特性在不影响灵敏度和线性度等静态性能的情况下进行补偿的方法。实验结果表明，在-0.4~0.4 mm内，传感器的线性度为±1.17%，灵敏度为9.901 mV/μm，分辨率为0.25%，动态响应带宽达到了10.2 kHz，两径向四路位移信号测量集成电路板体积仅为π×42 cm2，大大减小了传感器体积，满足了磁悬浮分子泵面向更高抽速和更高真空度的发展需求。
磁悬浮分子泵 电涡流位移传感器 体积 动态特性 maglev molecular pump Eddy Current Displacement Senor(ECDS) Hartley Hartley volume dynamic characteristic
中国石油大学(北京)理学院, 油气太赫兹波谱与光电检测实验室, 北京 102249
设计了一种基于相移光纤布拉格光栅(PSFBG)的应变传感器。将PSFBG和光纤布拉格光栅(FBG)通过光环形器连接在一起，并且沿着中线对称地粘贴在等强度悬臂梁上。两者共同作为探头的核心传感元件。它们粘贴的位置紧靠中线，从而承受着相同的应变，产生携带信息并且线宽极窄的传感光。通过边缘滤波法解调传感光，最终可以获取应变数值。理论模拟了由参数匹配的PSFBG和FBG产生的传感光谱，实验中获得了线宽仅为101 pm的传感光，实验结论与数值模拟吻合。在应变探头的实验验证中，解调结果与待测信号的线性关系良好，拟合度为0.994，探头的应变分辨率为1.5 με。基于该设计的应变传感器具有高分辨率、低成本、无啁啾等优点，具有很高的实用价值。
传感器 应变传感器 边缘滤波 相移光纤布拉格光栅
1 空军工程大学航空航天工程学院，西安710038
2 中国人民解放军94783部队76分队，浙江 长兴313130
针对小波去噪法在处理天空背景下一维红外小目标时不能有效去除包含在近似系数中的高频噪声的问题，提出了首先通过Top-Hat算法对近似系数进行背景对消，然后采用改进阈值函数对细节系数进行量化的检测方法。数字仿真结果表明，新方法能有效地去除噪声干扰，提高信噪比。
红外探测 小波去噪 阈值函数 一维红外小目标 infrared detection wavelet de-noising threshold function Top-Hat Top-Hat one-dimensional infrared small target
福州大学物理与信息工程学院, 福建 福州 350002
基于相干光通信原理设计一套实验装置以搭建零差相干光检测平台,选择NI 的高性能数据采集卡 PCI6111E, 利用 LabVIEW 虚拟仪器环境,在两台计算机上分别设计发送端和接收端控制软件,验证同步检测,最后进行数据采集和处理并显 示测量波形。实验表明,采用光同步方案结合 LabVIEW 软件控制,解决了发送端的声光调制器、电光调制器、接收端的数据采集和 基于压电陶瓷的相位调节器之间的同步过程,实现了相干光信息的发送调制和实时接收解调。
光通信 零差 相干光检测 同步控制 数据采集 optical communication homodyne coherent light detection synchronous control LabVIEW LabVIEW data acquisition
1 南开大学现代光学研究所,天津,300071
2 北京石油大学数理系,北京 102249
对级联长周期光栅干涉谱的特性进行了理论模拟,得到了输出端加入光纤环形镜,可以将其干涉谱消光比提高为原来两倍的结论.实验结果与理论相符.加入光纤环形镜的确为提高级联长周期光栅干涉谱消光比的一种简单有效的方法.
级联 长周期光纤光栅 消光比 光纤环形镜 Cascaded Long period grating Extinction ratio Fiber loop mirror
1 南开大学现代光学研究所 天津
2 南开大学现代光学研究所,天津,300071
裸光纤光栅压力灵敏度只有-2.05×10-6/MPa,这样并不能将其用于低压力范围内的测量.本文改进了封装结构,利用金属管结构对光纤光栅部分封装,制作成双波长高灵敏度光纤光栅压力传感器.其压力灵敏度在0～0.44MPa的范围内可达-2.44×10-3/MPa,是裸光栅的1200倍,大大提高了光纤光栅压力传感的灵敏度.
1 南开大学现代光学研究所,天津,300071
2 石油大学（北京）数理系,北京,102249
设计了一种基于级联长周期光纤光栅（Long period fiber graring）的新颖温度传感器。理论上得到光栅间光纤的长度随温度增加变化时，级联LPG的干涉峰将线性地向长波方向漂移，其消光比亦将呈现线性变化。实验上制作出了基于级联LPG的光纤温度传感器。利用其某一干涉峰的中心波长和消光比测量温度变化时，测量灵敏度分别为0．0353nm／℃和0．0684dB／℃。基于级联长周期光纤光栅的温度传感器具有广泛的应用前景。
光纤光学 级联 长周期光纤光栅 温度传感器 fiber optics cascaded long period fiber grating temperature sensor
1 宁波工程学院,浙江,宁波,315012
2 南开大学现代光学所,天津,300071
3 天津市建筑科学研究院,天津,300071
利用光纤光栅作为传感元件,对螺纹钢标准拉伸试验试件的拉伸应变特性进行了分析与测量,采用电阻应变片作为对比测量,并与理论值进行了比较.测量结果FBG2的应变测量灵敏度为15.647 με/kN非常接近理论期望值15.680με/kN,而电阻应变片的应变测量灵敏度仅为14.162 με/kN;同时,利用光纤光栅测量钢筋试件弹性模量,其中FBG2测得弹性模量为2.03×105MPa与标准测量值一致.结果表明,作为测量应变的常用仪器,光纤光栅比电阻应变片具有更强的实用性.
光纤光学 光纤布拉格光栅 电阻应变片 应变 弹性模量 fiber optics fiber Bragg grating resistance strain chip strain elasticity modulus of material
双折射光纤环形镜具有滤波特性,将两个串联的双折射环形镜作为光学滤波器可以改善滤波特性,使其更为灵活。提出了用两个双折射光纤环形镜相串联的简单方案改善环形镜滤波特性。分析了由双折射光纤和萨尼亚克环构成的环形滤波器的透射特性,并讨论了用两个双折射光纤环形镜串联的滤波特性。从理论上模拟了双折射光纤长度比为1∶2时的透射光谱形式,给出了透射光的表达式。串联后光谱中主峰的3 dB带宽约为7 nm,与单个环形镜相比,压缩了环形镜的3 dB带宽,品质因数Q约为4.5。实验结果与理论模拟相一致,因此证实了该理论的正确性。
导波与光纤光学 滤波器 光纤环形镜 双折射光纤
