北京交通大学理学院光信息科学与技术研究所发光与光信息技术教育部重点实验室, 北京 100044
基于单模多模单模（SMS）光纤输出光功率随温度的变化规律，提出了一种温度测量的理论模型，并实现了一种新型的测温系统。通过测量光功率变化的相位即可得到与之呈线性关系的温度变化。通过两个温度变化过程对该系统进行定标，得到相位与温度之间的定标系数为2.5347。对自然快速升温和线性缓慢升温两个过程进行了实验测试，系统误差小于5%。
光纤光学 光纤温度传感 单模多模单模光纤结构 模间干涉 Hilbert变换
燕山大学信息科学与工程学院， 河北 秦皇岛 066004
设计了一种基于双空气孔光子晶体光纤(PCF)模间干涉的光学电压传感的实验方案。用缠绕了双孔光子晶体光纤的石英晶体作为电压传感头，在被测高压电场的作用下，双孔光子晶体光纤的长度因石英晶体的逆压电效应形变而受到调制，进而可以改变模间干涉输出两个边瓣的光强分布，对两个干涉输出边瓣进行探测实现对高电压的测量。在低压端用一个缠绕了双孔光子晶体光纤的压电陶瓷(PZT)来调整模间初始相位差，使之处于正交状态。实验结果表明，在实验室条件下能获得0.5%的测量精度，具有很好的线性度。
测量 光学电压传感器 模间干涉 逆压电效应 石英晶体 中国激光
2011, 38(11): 1105003
燕山大学信息科学与工程学院，河北秦皇岛 066004
针对椭圆芯保偏光纤模间干涉灵敏度和温度稳定性相对较低的缺点，本文提出了采用保偏光子晶体光纤 (PM-PCF)来设计模间干涉光纤传感器的方案。对一种保偏光子晶体光纤的模间干涉特性进行了仿真研究，分析了 PM-PCF的两个低阶模式 LP01模和 LP11偶模的传输特性，得到了相对有效折射率与波长的关系以及模间相位差同干涉输出光强分布形式的关系。通过实验研究了两个模式之间干涉模斑的远场图样，实验结果表明保偏光子晶体光纤的模间干涉在受到外界应力作用时会发生干涉输出边瓣输出能量强度交替现象，可以用来设计新型的应力传感器。
光子晶体光纤 模间干涉 波长 相位差 光纤传感器 photonic crystal fiber modular interference wavelength phase difference fiber sensor
燕山大学信息科学与工程学院, 河北 秦皇岛 066004
设计了一种基于椭圆芯保偏光纤模间干涉的光纤电压互感器, 能对温度等环境干扰信号进行自动温度补偿。用缠绕了椭圆芯保偏光纤的石英晶体作为电压传感头, 在被测高压电场的作用下, 保偏光纤的长度因石英晶体的逆压电效应形变而受到调制, 进而改变模间干涉输出两个边瓣的光强分布, 对两个干涉输出边瓣进行探测实现高电压的测量。在地面低压端用一个缠绕了保偏光纤的压电陶瓷(PZT)实现模间静态相位差的实时调整, 以补偿环境温度变化带来的静态工作点漂移。实验结果表明, 高压电压互感器在额定电压附近能获得0.5%的测量精度, 在被测电压超过10 kV时具有很好的线性度。
光学测量 光学电压互感器 模间干涉 石英晶体 逆压电效应 温度补偿
