作者单位
摘要
1 北京交通大学信息科学研究所,北京 100044
2 现代信息科学与网络技术北京市重点实验室,北京 100044
3 香港理工大学电子及信息工程系光子研究所,香港 999077
首先,利用自洽约束生成对抗网络(SCGAN)建模布里渊增益谱(BGS)中的真实噪声分布,生成噪声数据用于去噪卷积神经网络训练。通过对高斯噪声和SCGAN生成噪声进行直方图统计和幅度谱分析,证明了两种噪声的差异。然后,利用2种噪声分别训练3种最新的去噪卷积神经网络,在不同温度、不同信噪比的实验数据上对比了各网络的性能。实验结果表明,所提方法能准确获取低信噪比BGS的布里渊频移,说明基于生成对抗网络的噪声提取方式能够有效地建模真实噪声,更好地训练有监督网络。
光纤光学 布里渊分布式光纤传感 图像去噪 生成对抗网络 自洽约束 噪声建模 
光学学报
2024, 44(1): 0106024
作者单位
摘要
1 南京大学智能光感知与调控技术教育部重点实验室,江苏 南京 210023
2 华中科技大学光学与电子信息学院,湖北 武汉 430074
3 北京交通大学信息科学研究所,北京 100044
4 之江实验室光纤传感研究中心,浙江 杭州 311100
5 重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室,重庆 400044
6 天津大学精密仪器与光电子工程学院,天津 300072
7 中国电力科学研究院有限公司,北京 100192
8 中国煤炭地质总局勘查研究总院,北京 100039
9 中油奥博(成都)科技有限公司,四川 成都 611731
10 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所光子器件与材料安徽省重点实验室,安徽 合肥 230031
11 齐鲁工业大学(山东省科学院),山东省科学院激光研究所,山东 济南 250104
12 厦门大学航空航天学院,福建 厦门 361005
13 上海交通大学电子信息与电气工程学院,区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室,上海 200240
14 北京理工大学光电学院,信息光子技术工信部重点实验室,北京 100081
15 电子科技大学光纤传感与通信教育部重点实验室,四川 成都 611731
16 兰州大学土木工程与力学学院,甘肃 兰州 730000
我国大型基础设施的建设规模已多年位居世界之首,分布式光纤传感技术(DOFS)作为大型基础设施健康状态实时监测最有潜力的技术,近年来得到了迅速发展。针对DOFS在技术和应用的突破上面临的挑战,在介绍DOFS各技术基本工作原理、发展历史、现状以及典型应用原理和方案等的基础上,对其工作新机理、系统设计方案、研究发展方向等进行了阐述和讨论。
光纤光学 分布式光纤传感技术 光时域反射仪 光频域反射仪 干涉型分布式光纤传感 
光学学报
2024, 44(1): 0106001
田曼伶 1,2,*刘东辉 1,2曹晓敏 1,2余贶琭 1,2,*
作者单位
摘要
1 北京交通大学 信息科学研究所,北京00044
2 现代信息科学与网络技术北京市重点实验室,北京100044
相位敏感光时域反射仪由于具备监测范围广、灵敏度高等优点被广泛应用于周界安防等领域。近年来,研究者对其光学系统的改进使得传感距离更长、空间分辨率更高。但需要处理的数据量大大增加,且环境噪声以及扰动类型多样给分布式扰动传感系统的实际应用带来了挑战。本文总结了提高该系统信号信噪比、扰动识别率等性能指标的信号处理方法,包括降噪算法、特征提取算法、机器学习以及深度学习算法,尽可能地对比各种算法的优劣,并展望了未来该领域信号处理方法可能的发展方向。
相位敏感光时域反射仪 信号处理 降噪算法 特征提取 机器学习 phase sensitive optical time domain reflectometer signal processing noise reduction algorithm feature extraction machine learning 
光学 精密工程
2021, 29(9): 2189
Author Affiliations
Abstract
1 Institute of Information Science, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China
2 Guangdong Provincial Key Laboratory of Optical Fiber Sensing and Communications, Institute of Photonics Technology, Jinan University, Guangzhou, 510632, China
3 Institute of Optical Information, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China
We present a theoretical analysis and an experimental study of the impacts of external optical feedback on dual-frequency fiber lasers. The external optical feedback can effectively suppress the phase noise of the beat notes of dual-frequency fiber lasers, provided some requirements are satisfied. The polarization of the optical feedback is important for the fiber laser’s stability, and it can also tune the beat note frequency. A side effect of external optical feedback, as demonstrated in the experiments, is lowering the sensitivity of the dual-frequency fiber laser-based sensors, although such degradation is not obvious.
060.2370 Fiber optics sensors 140.3425 Laser stabilization 
Chinese Optics Letters
2017, 15(7): 070604
作者单位
摘要
1 暨南大学光子技术研究院, 广东 广州 510632
2 北京交通大学计算机与信息技术学院信息科学研究所, 北京 100044
以光纤光栅作为反射镜,将双偏振光纤激光器的一小部分输出光经光纤延迟线延迟后再反馈回激光腔,降低了拍频信号的相位噪声。结果表明:反馈时间越长,噪声降低的幅度越大。以50 m长的单模光纤作为延迟线,降低了双偏振光纤光栅激光器拍频信号20 dB以上的相位噪声,在10 kHz偏移处相位噪声达到-92 dBc/Hz的水平;光反馈的偏振态对外部光反馈系统的噪声抑制能力有影响,并对双偏振光纤激光器的拍频频率有微弱的调谐能力。
激光器 双偏振光纤激光器 相位噪声 降噪 
中国激光
2016, 43(6): 0601008
余贶琭 1,*吴重庆 1郭旋 1王智 1,2[ ... ]武文彬 3
作者单位
摘要
1 北京交通大学理学院光信息科学与技术研究所, 发光与光信息教育部重点实验室, 北京 100044
2 Electrical and Computer Engineering, University of California, Santa Barbara, Santa Barbara CA 93106, USA
3 北京交通大学理学院, 北京 100044
理论分析了考虑吸收线型函数展宽时的Beer-Lambert定律,作了进一步推导并应用于多点乙炔气体监测。提出一种采用波分复用器、利用吸收峰区分不同传感点的多点光纤乙炔传感系统,系统简单易操作,无需对光源进行调制,且系统损耗与串扰小。理论分析表明当目标检测灵敏度为0.5%时,在1510~1540 nm范围内该系统最大可监测18个传感点。搭建了一个3个监测点的乙炔传感系统并验证了上述理论的可行性,各传感点的测量误差均小于1.8%。
吸收光谱法 乙炔检测 传感系统 光纤传感 波分复用 
光学学报
2011, 31(5): 0506003
作者单位
摘要
北京交通大学理学院光信息所, 北京 100044
全光纤型MZ干涉仪是未来高速光器件和光信号处理技术的基本部件。在单模光纤中采用周期压力方式写入LPG对,构成一种光纤型MZI,可实现U波段的波长调制。在实验中得到了1 650 nm的MZI的干涉光谱。LPG的写入方式简陋,实验结果对1 650 nm处U波段光开关、滤波器等全光器件的研究有参考意义。
光器件 LPG对 MZ干涉仪 U波段 photonic devices LPG pair MZI U-band 
光学与光电技术
2009, 7(2): 25
作者单位
摘要
北京交通 大学理学院光信息所,北京 100044
通过分析单模光纤SMF中的LPG对的传输特性及几个因素对干涉透射谱的影响,并结合前期工作,主要研究光子晶体光纤(PCF)中的LPG对在1665 nm附近U波段传输特性。结合光栅耦合强度与波长的关系以及拍长与波长的关系,对PCF中LPG对的参数进行选择设计,得到双谐振波长的干涉谱,级联LPG对构成的MZI干涉光谱在两个谐振波长处由于耦合强度不同而不同。
光纤光学 光子晶体光纤 级联长周期光栅 双谐振 干涉 
光学学报
2009, 29(10): 2909
作者单位
摘要
北京交通大学理学院光信息科学与技术研究所 发光和光信息教育部重点实验室, 北京 100044
人们通常利用拍频光信号的传输光谱演化来测量光纤的非线性系数。通过数值模拟分析了光源输出光功率和中心频率的扰动以及光源谱线宽度对该测量方法的影响,并进行了实验验证。使用紧凑的超格子算法分析了一种光子晶体光纤(PCF)的传输特性。考虑自相位调制(SPM)、损耗和群速度色散,采用分步傅里叶方法分析了拍频光信号沿光子晶体光纤的传输过程,得到了信号频谱演化的数值仿真结果。结果表明光源输出功率的扰动基本不会影响非线性系数的测量结果,但输出波长的扰动和光源的谱宽对非线性系数的测量有一定影响。因此需要选择适当的参数条件才可得到较为精确的实验结果。
非线性光纤光学 光子晶体光纤 非线性系数 拍信号 自相位调制 
中国激光
2009, 36(4): 895

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