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 基于分段保护的光纤分布式传感智能控制系统

徐士博 朱礼斌 傅星 杨先辉 刘铁根

[摘要]利用光纤分布式传感器对长距离输油管线等高危作业区域进行安全监测已被广泛研究和应用, 但在使用过程中由于各种原因导致传感光纤断裂或损坏的情况时有发生, 严重制约其对被测目标的长期监测。通过分析加载光纤传感器...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(03):030606

 光纤周界安防系统的高准确度事件识别方法

李志辰 刘 琨 江俊峰 马鹏飞 李鹏程 刘铁根

[摘要]在双马赫曾德光纤周界安防系统中, 如何准确高效地实现模式识别仍是一项有待解决的难题。对此提出了一种基于短时傅里叶变换(STFT)与奇异值分解的模式识别方法, 实现了三种不同事件类型的准确识别。该方法包含三个步骤...

 PDF全文红外与激光工程 | 2018, 47(09):0922002

 光纤法珀压力传感系统设计与风洞初步实验

刘 畅 王 双 梁应剑 江俊峰 梅运桥 刘 琨 齐晓光 李 鑫 李元耀 刘铁根

[摘要]针对航空领域对大气压力的测量需求, 基于光纤法珀传感和低相干干涉技术, 搭建了光纤法珀多通道压力传感系统。介绍了系统解调算法及工作原理, 对光纤法珀压力传感器的标定和温度补偿方法进行理论分析, 将非恒温条件下...

 PDF全文红外与激光工程 | 2018, 47(07):0722002

 基于全相位滤波技术的FBG降噪解调算法

刘琨 李鑫 江俊峰 黄翔东 张皓杰 王超 刘畅 刘铁根

[摘要]提出一种基于全相位滤波技术的光纤布喇格光栅降噪解调算法, 该算法根据信号的数字频率特征快速配置适应于该信号的滤波器系数, 由传感信号的数字截止频率控制滤波器边界, 有效滤除混杂在光纤布喇格光栅信号中的高频分...

 PDF全文光子学报 | 2018, 47(05):0506002

 基于FPGA的分布式光纤传感系统偏振控制研究

李鹏程 刘琨 江俊峰 潘亮 马鹏飞 李志辰 张炤 李鑫 刘铁根

[摘要]为了消除基于双马赫-曾德尔干涉的分布式光纤传感系统中偏振退化和偏振相位漂移对定位性能的影响, 提出了一种结构简单、效率高的基于现场可编程门阵列(FPGA)的偏振控制方法。该方法采用偏振控制器反馈技术, 以两路光信...

 PDF全文中国激光 | 2018, 45(05):0510002

 基于激光器内腔调制的低探测极限折射率传感系统

张超 徐德刚 石嘉 钟凯 李绪锦 熊建波 王胜年 任宇琛 陈霖宇 李长昭 刘铁根 姚建铨

[摘要]报道了一种基于光纤激光器内腔调制的低探测极限折射率传感系统。将基于单模-无芯-单模的全光纤多模干涉结构作为损耗调制器件插入光纤激光器环形腔内,采用激光器内腔调制技术获得了高灵敏度、高信噪比、窄半峰全宽的...

 PDF全文中国激光 | 2018, 45(12):1210003

 分布式光纤振动和温度双物理量传感系统

潘亮 刘琨 江俊峰 马春宇 马鹏飞 刘铁根

[摘要]提出了一种分布式光纤振动和温度传感系统。该系统在双马赫-曾德尔干涉仪分布式振动传感系统的框架上, 采用波分复用的方法在一条传感臂上耦合两种波长的光, 并行实现了基于激光干涉的分布式光纤振动传感和基于拉曼背向...

 PDF全文中国激光 | 2018, 45(01):0110002

 激光干涉法测量不规则粗糙粒子尺寸

张红霞 李姣 孙金露 王晓磊 贾大功 刘铁根

[摘要]不规则粗糙粒子广泛存在于粒子场中, 为获得其尺寸信息, 建立激光干涉成像系统, 提出了不规则粗糙粒子尺寸计算方法。基于光学传输矩阵理论, 模拟了不规则粗糙粒子激光干涉离焦像, 分析得到粒子尺寸与离焦像2D自相关的...

 PDF全文应用激光 | 2018, 38(05):823

 梯形凸起电极液晶变焦透镜

吕文明 张红霞 宋晓敏 贾大功 刘铁根

[摘要]液晶变焦透镜由于其结构紧凑, 低功耗, 性能稳定, 易于制备等特点, 在图像处理, 光通信, 机器视觉, 可切换2D/3D显示等方面应用广泛,但是工作电压高阻碍了其实际应用和商业化。本文提出了一种梯形凸起电极结构的液晶变...

 PDF全文液晶与显示 | 2018, 33(01):30

 抗电磁干扰的心电信号监测系统

贾大功 赵 静 张红霞 严英占 綦宏志 明 东 刘铁根

[摘要]为了实现电磁干扰环境下的心电信号监测, 提出了一种抗电磁干扰的心电信号监测系统。论文给出了输出光电流的计算公式, 分析了半波电压及插入损耗对系统灵敏度的影响。利用铌酸锂电光晶体搭建实验系统, 测试了5位健康志...

 PDF全文光学 精密工程 | 2018, 26(05):1165

 基于U型结构的单模光纤SPR折射率传感器

薛萌 刘琨 王涛 常鹏翔 江俊峰 刘铁根

[摘要]设计了一种基于U型结构的单模光纤表面等离子体共振折射率传感器, 采用在移除部分包层并弯曲成U型固定后的单模光纤表面镀金纳米层和TiO2调制层的方式, 实现表面等离子体共振的激发.利用有限元仿真软件COMSOL Multiphy...

 PDF全文光子学报 | 2017, 46(10):1006004

 用于相干反斯托克斯拉曼散射激发源的快速宽范围斯托克斯光波长调谐

江俊峰 吴航 刘琨 王双 黄灿 张学智 于哲 陈文杰 马喆 惠荣庆 贾文娟 刘铁根

[摘要]提出了基于液晶相位延迟的用于相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)激发源的斯托克斯光的快速宽范围波长电调谐方法。数值仿真分析了脉冲的峰值功率和光子晶体光纤(PCF)长度对光孤子自频移(SSFS)频移量的影响, 计算结果表明对...

 PDF全文中国激光 | 2017, 44(01):0101002

 基于三角波驱动法珀可调谐滤波器的光纤光栅解调偏差校正算法

鲁闯 赵美蓉 王双 刘铁根 江俊峰 闫金玲 郑叶龙

[摘要]为了校正解调系统在三角波上升行程和下降行程对光纤布拉格光栅(FBG)波长解调结果出现的偏差, 提出一种采样点相对位置的校正算法。将三角波2个扫描行程的FBG波峰分别映射到相应的标准具原始数据中, 再对2个映射波峰在...

 PDF全文应用光学 | 2017, 38(01):147

 面向海洋应用的光纤法布里-珀罗高压传感器

张伟航 江俊峰 王 双 刘 琨 张学智 丁振扬 刘铁根

[摘要]研究了面向海洋应用的光纤法布里-珀罗高压传感器,通过建立有限元数值模型对传感器满量程腔长变化量进行分析。数值仿真显示,有限元模型的满量程腔长变化量处于固支模型和简支模型之间,且随着法布里-珀罗腔半径的减...

 PDF全文光学学报 | 2017, 37(02):0206001

 光纤法布里-珀罗传感解调中信号非线性失真的影响研究

曹潇 王双 刘琨 刘铁根 邹盛亮 石俊锋

[摘要]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...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2016, 53(04):040402

 基于双可调谐激光器的光纤法布里-珀罗声振动传感解调系统研究

樊茁 王双 刘铁根 刘琨 何盼 张天昊

[摘要]为实现光纤法布里-珀罗(F-P)腔初始腔长和腔长变化量在宽范围条件下的声振动传感解调,提出了基于双可调谐激光器的正交相位提取方法。理论计算了保持相位正交的光纤F-P 腔初始腔长范围。仿真和实验研究了初始腔长漂移...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2016, 53(04):042801

 空间电扫描型低相干干涉长距离光纤传感解调系统

石俊锋 刘铁根 王双 江俊峰 刘琨 邹盛亮 肖梦楠

[摘要]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。...

 PDF全文光学学报 | 2016, 36(04):0406001

 环境变温下光纤布拉格光栅解调中滤波器扫描波动抑制研究

江俊峰 闫金玲 王双 刘琨 刘铁根 臧传军 谢仁伟 何盼 楚奇梁 潘玉恒

[摘要]针对可调谐光纤法布里珀罗滤波器(FFP-TF)在环境温度变化过程中扫频非线性曲线的随机波动增大, 引起光纤布拉格光栅(FBG)传感系统解调不稳定的现象, 提出了基于光纤迈克耳孙辅助干涉仪的一种稳定解调性能的方法, 通过辅...

 PDF全文光学学报 | 2016, 36(12):1206001

 基于光频域反射技术的光纤连续分布式定位应变传感

刘琨 冯博文 刘铁根 江俊峰 杜阳

[摘要]在各类大型基础设施的安全检测过程中,应变作为一项重要的参数需要重点检测。为了准确测量一定范围内应变分布,提出了基于光频域反射技术(OFDR)的光纤连续分布式定位应变测量传感方法。这种方案根据瑞利散射光谱移动...

 PDF全文中国激光 | 2015, 42(05):0505006

 用于CARS激发源的全光纤窄线宽皮秒脉冲种子源的研究

江俊峰 郭洪龙 刘铁根 刘琨 王辉

[摘要]进行了窄线宽、低重复频率和无色散管理的全光纤皮秒脉冲种子源的研究。数值仿真分析了腔内脉冲的演化过程,研究了腔长和光纤光栅带宽对脉冲稳定性和脉冲宽度的影响。搭建实验系统,对腔长和抽运功率的影响进行了实验...

 PDF全文中国激光 | 2015, 42(02):0205004

 OCT无创检测技术的人体血糖平衡延迟时间研究

苏亚 孟卓 于海民 王龙志 刘铁根 姚晓天

[摘要]为了研究在人体血糖快速变化情况下, 皮肤组织液糖浓度与血液(指血、静脉血)中血糖变化的延迟关系,采用光学相干层析技术, 通过人体口服葡萄糖耐量测试和血糖钳夹实验, 测量了随血糖变化的皮肤光衰减系数, 并对人体血糖...

 PDF全文激光技术 | 2015, 39(01):19

 基于LED调制和光纤阵列的多通道光纤法布里-珀罗传感解调系统研究

江俊峰 秦尊琪 王双 刘铁根 刘琨 尹金德 邹盛亮 石俊锋 曹潇

[摘要]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...

 PDF全文光学学报 | 2015, 35(06):0606001

 热应力和残余气压对光纤法布里-珀罗压力传感器温度性能的影响

吴振海 刘铁根 江俊峰 刘琨 王双 尹金德 邹盛亮 秦尊琪 吴凡

[摘要]针对光纤法布里-珀罗(F-P)压力传感器,建立了考虑热应力和残余气压的F-P腔长变化模型,进行了热应力和残余气压对传感器温度性能影响的理论分析。分析表明,热应力和残余气压的引入使F-P 腔长改变量与温度的线性关系...

 PDF全文光学学报 | 2015, 35(03):0328005

 空间扫描型光纤法布里-珀罗传感解调中信噪比的影响研究

江俊峰 邹盛亮 王双 刘铁根 刘琨 石俊锋

[摘要]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...

 PDF全文光学学报 | 2015, 35(11):1106003

 基于复合波长参考的温度稳定光纤光栅传感解调研究

江俊峰 何盼 刘铁根 刘琨 王双 潘玉恒 俞琳 闫金玲

[摘要]为实现温度稳定的光纤光栅传感解调,提出了综合使用法布里-珀罗(F-P)标准具和乙炔气室进行实时复合波长参考的校正方法。分析了F-P标准具透射光谱和乙炔气室吸收光谱的温度漂移特性。建立实验系统,测试了F-P标准具透...

 PDF全文光学学报 | 2015, 35(10):1006005

 基于多芯少模光纤位移传感器的研究

张玉龙 贾大功 李帅 吉喆 张红霞 刘铁根 张以谟

[摘要]提出一种基于新型多芯少模光纤模式干涉原理的位移传感器,该传感器由两段单模光纤和一段多芯少模光纤组成。研究了该传感器的实现原理,并实验验证。实验结果表明当光纤轴向被拉伸0~60 μm时,该新型传感器的检测灵敏...

 PDF全文中国激光 | 2014, 41(09):0905006

 光学相干层析无创血糖检测中相关性分析及标定

苏亚 孟卓 王龙志 于海民 刘铁根 姚晓天

[摘要]在光学相干层析无创血糖检测中,由于人体皮肤各层组织物质分布并不均匀,且不同种类组织对于血糖变化的相关性也并不一致,因此如何正确地选择皮肤内部用于标定的组织相关区域,最大限度地排除来自皮肤其他层组织无关...

 PDF全文中国激光 | 2014, 41(07):0704002

 宽带光源入射下单模多模单模全光纤电流传感器特性研究

张荣香 韩群 刘铁根 陈耀飞 李琳

[摘要]建立了基于单模多模单模光纤结构和磁流体的全光纤电流传感器,此传感器能够通过检测透射光谱的特征波长漂移和传输损耗变化两种方法来探测电流。对于第一种方法,得到电流灵敏度为1243.7 pm/A[77.9 pm/Oe,1 Oe=1/(4π...

 PDF全文中国激光 | 2014, 41(07):0705003

 高功率脉冲抽运Er-Yb共掺光纤放大器的理论研究

吕晓英 韩群 刘铁根

[摘要]基于速率方程理论对低重复频率高功率脉冲抽运Er-Yb共掺光纤放大器(EYDFA)进行了理论研究。通过采用有限差分法对理论模型的求解,系统分析了在放大自发辐射(ASE)受限情况下,抽运脉冲峰值功率、抽运脉宽、信号时延对放...

 PDF全文中国激光 | 2014, 41(06):0602003

 基于耦合双环阵列的二维相干光码分多址编解码器

吉喆 贾大功 张海伟 张红霞 张德龙 刘铁根 张以谟

[摘要]可集成、易调谐的光编解码器是光码分多址(OCDMA)系统集成化的关键模块之一。基于耦合双环阵列提出了一种新型的光编解码器。该编解码器通过调谐双环下载端反射波长以及集成于总线的相移器的相位,实现了OCDMA系统的二...

 PDF全文光学学报 | 2014, 34(05):0506002

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