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摘要

光纤激光器作为第三代激光器的代表,由于具有光束质量高、阈值低、转换效率高、散热性好等优点,已被广泛应用在通信传输、工业制造、国防军事、医疗卫生等领域[1-2]。近些年来,光纤激光器的输出功率从最初的几瓦提高到目前的数千瓦量级[3-6]。然而,随着理论的进一步研究,一些因素逐渐成为限制光纤激光器输出功率不断提高的难点所在,例如:非线性效应限制了激光功率的进一步提升;模式不稳定现象降低了激光器的输出

PDF全文 光学学报 | 2019,39(10):1006008
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摘要

硫化氢(H2S)是一种高刺激性气体,具有强烈的恶臭。同时它也是一种强烈的神经毒气,严重威胁人身安全,还会对环境造成严重污染, 对金属设备产生严重腐蚀[1-2]。2006年,韩志英等[3]选取接触硫化氢的作业工人,分析硫化氢对作业工人健康状况的影响。结果显示,长期接触低浓度H2S对作业人群的影响主要表现为上呼吸道损伤。因此,对低浓度H2S气体检测的研发显得极为重要,在检测手段中也有多种类型的光纤传感器被提出并被

PDF全文 光学学报 | 2019,39(10):1006007
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摘要

近年来,测量应变[1-4]、变形[5-6]和温度[7-8]等物理量在机械、航空和民用器械等结构健康监测(SHM)领域有着非常重要的意义[9-12]。在这些测量中最常见的是对动态应变的测量,这使得高灵敏度动态应变传感器在近年来备受关注。光纤光栅有许多方面的应用,在早期主要应用于工程结构健康监测领域,同时也在多光栅的复用方面有所应用[13]。光纤布拉格光栅(FBG)是一种反射式光纤光栅,从光栅处反射的布拉格波长对温度、应

PDF全文 光学学报 | 2019,39(10):1006006
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摘要

管道运输作为一种有效、经济、环保的运输方式,在石油和天然气等资源的运输方面具有独特的优势,已成为国内外油气资源的主要运输手段。在管道的服役期间对管道进行监测是确保油气管道安全运输的重要环节之一。目前,监测管道是否泄漏的方案有很多,如检漏电缆法、传感光缆法、红外线法、探地雷达法等[1]。在现有检测方法中,光纤分布式传感系统因其灵敏度高、抗电磁干扰能力强、耐腐蚀性好等特点,在长距离连续传感

PDF全文 光学学报 | 2019,39(10):1006005
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摘要

随着云计算、大数据和物联网等新兴技术和业务的飞速发展,网络流量呈指数增长,单模光纤通信容量正逐渐逼近非线性香农极限[1]。发展新型技术以满足未来流量增长趋势已迫在眉睫。作为突破单模光纤通信容量危机的潜在途径,以少模光纤(FMF)中正交空间模式作为新增信道的模分复用技术(MDM),在最近几年得到广泛关注[2-5]。与波分复用(WDM)系统类似,MDM系统中不同模式信号较大的功率差,将导致系统容量下降、中断概率升

PDF全文 光学学报 | 2019,39(10):1006004
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摘要

多卫星协同网络由于具有更高的空间和时间分辨率,已逐渐成为未来太空任务的替代解决方案。大量的异构小卫星作为传感网络被部署于太空中,具有低成本、高性能和较强的灵活性等优势。与传统卫星相比,该空间部署网络能够通过更长的观测基线来增强任务,因此具有大故障容限、实时可重构、适应高度动态需求以及降低寿命周期成本等优点[1]。为实现分布式多卫星节点之间的实时性协作,需要建立大容量、小时延、高可靠性的

PDF全文 光学学报 | 2019,39(10):1006003
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摘要

光纤光栅(FBG)传感作为近年来迅速发展的一项新型传感技术,由于其具有抗电磁干扰、线性传感、便于复用组网等优点,被应用于多种工程领域的传感监测中,尤其在结构健康监测领域具有巨大的应用价值[1-2]。FBG传感网络通过分布式多点测量,对结构对象进行安全评估和损伤定位,实现长期服役过程的预警和诊断,为大型工程如桥梁大坝、土木建筑、电力系统等不同环境健康监测提供技术解决途径[3-5]。

PDF全文 光学学报 | 2019,39(10):1006002
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摘要

猫眼效应是指猫眼光学系统能够将入射光束按照入射方向原路逆向反射回发射端的特性,反射光强度比漫反射光强度高出2~4个数量级[1]。基于猫眼效应的逆向调制激光通信系统可以将小尺寸调制器与大口径光学系统匹配,使自由空间光通信系统在保证大视场、小后向发散角、高回波功率的同时有效提高通信速率[2-6]。

PDF全文 光学学报 | 2019,39(10):1006001
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摘要

十字头轴瓦的磨损是压缩机无法正常使用的重要原因之一,实时检测轴瓦处的温度进而来判断轴瓦的磨损情况是确保压缩机安全、高效生产的重要检测手段。针对石化行业复杂的工况环境,提出并设计制备了一种无线耦合光纤布拉格光栅传感器,并用其进行光信号的空间传输以实现轴瓦处温度信号的提取。针对动态测量过程中产生的U型中心波长信号引起的解调温度差值过大的问题,利用插入损耗阈值,将一次动态运行过程中的温度改

PDF全文 光学学报 | 2019,39(09):0906008
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摘要

针对室内超密集可见光通信网络多小区资源分配算法中存在的吞吐性能与算法复杂度之间的矛盾,提出一种吞吐性能近似最优且复杂度低的资源分配算法。通过建立各小区资源分配问题的最优化模型,得出该问题是凸优化问题的结论;在合理近似处理后,推导了终端资源分配归一化比例因子的解析式,在此基础上提出一种资源分配算法;算法复杂度分析表明本文算法具有多项式复杂度,低于经典最优化内点法。仿真表明,相比于请求速率

PDF全文 光学学报 | 2019,39(09):0906007
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