基于双通道M-Z干涉仪的FBG光开关研究

为降低电光开光的插入损耗并提高性能,提出了一种基于双通道可调谐马赫-曾德(M-Z)干涉仪制作的光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,简称FBG)光开关,通过改变干涉仪中的可调电动光纤延迟线的延迟时间,实现滤波谱周期的可调谐。通过改变干涉仪其中一臂的延迟时间设定,该光开关能够实现对设定波长光波的开关功能。对光纤M-Z干涉滤波原理进行了理论分析,使用C波段宽带放大自发辐射光源对双通道可调M-Z干涉仪的性能进行了测试。结果表明,其可实现大范围及高精度的滤波调节功能。对基于双通道可调谐马赫-曾德干涉仪制作的FBG光开关,通过FBG开关性能检测系统实验,得到该光开关在波长为1 550nm处的输出光谱,光开关的消光比达到25dB。结果表明,该光开关能够实现大范围高精度滤波功能,具有高消光比、结构简单和易于调节等优点。     

基于CC2540的防丢器设计与实现

以蓝牙4.0低功耗芯片CC2540BLE为核心构建低功耗便携式防丢器。防丢器由主机、从机两部分组成,各部分均由CC2540模块、声音报警模块、光报警模块和电源模块等构成;通过对核心芯片间RSSI值的处理实现防丢功能。     

基于可重构硬件故障的自诊断技术研究

针对目前应用较为广泛的可重构硬件的故障分析,在现有的技术基础上提出了一种分布式在线故障定位具有自诊断功能的新型可重构硬件系统,该系统主要由功能单元、容错开关模块、总线及基本I/O组成,实现了在线自诊断与自修复,大大降低了硬件开销和时间开销,该研究将用于某功能安全级控制系统中。     

扩展BANYAN网络的可重构 无阻塞8×8矩阵光开关

在分析CROSSBAR网络(CN)和BANYAN网络(BN)结构的基础上,提出了一种新的扩展BANYAN网络(EBN)可重构无阻塞结构。以8×8矩阵光开关为例,分析了EBN结构的两种形式及其可重构无阻塞特性,给出了开关单元驱动逻辑。从理论上计算了SiO₂波导EBN结构矩阵光开关的光学损耗和功耗。对于8×8开关,插入损耗为3.3 dB。按理论计算设计制作了8×8矩阵光开关,测得波导传输损耗为0.1 dB/cm,光纤-波导耦合损耗为0.5 dB/point。光开关插入损耗为4.6 dB,平均串扰为-38 dB,平均偏振相关损耗为0.4 dB,开关平均功率为1.6 W,响应时间约为1 ms。实验结果与理论计算基本符合。     

基于太阳光源的车载被动DOAS系统的研制

研制基于太阳光源的车载被动差分光学吸收光谱(DOAS)系统在大气质量监测领域具有重要的意义。在分析该系统功能需求的基础上,提出该系统的总体设计思想和技术实现途径。系统通过在汽车上安装GPS模块和小型化的固定式被动DOAS系统完成硬件设计,采用C++ Builder 6.0语言编写具有自主知识产权的应用软件。外场实验表明,该系统操作方便、性能可靠,具有较好的应用推广前景。     

一种新型的波导矩阵光开关

摘要：在分析马赫-曾德尔干涉仪（MZI）基本结构的基础上,定义了二种开关形式,以二者作为结构单元,采用Banyan网络结构,提出了一种新型的可实现1：k(k＞1)多路连接的波导矩阵光开关,以2×2、4×4矩阵光开关为例,给出了该类光开关的结构和功能。对MZI结构进行了性能模拟和优化,分析了Banyan网络中交叉连接损耗与交叉角度的关系,并由此对整个开关的插入损耗进行了分析。基于PLC技术制作出相应的MZI开关单元及2×2、4×4波导SiO2光开关实物,测试结果与仿真结果基本吻合,开关时间均小于1ms,该类光开关能够很好地实现多路开关的功能。     

基于CC2541和LIS3DSH的计步器设计

设计了一种基于蓝牙低能耗(BLE)CC2541和微机电系统(MEMS)加速度传感器LIS3DSH的计步器,包括运动检测、数据处理和数据传输。数字输出加速度传感器LIS3DSH作为运动检测模块,检测人体运动时加速度变化;CC2541片载系统(SoC)作为核心处理器,对加速度信息进行处理,实现计步功能和数据传输。实验结果表明,该计步系统具有体积小、结构简单、功耗低、工作稳定的特点,能够提供较高精度的计步功能。     

光开关技术及其控制系统

光开关是全光网络中的关键器件.介绍光开关在光传输交换中的功能,分析光开关的性能要求与指标参数.基于不同工作原理,介绍了典型光开关及其技术特点与性能.最后分析光开关控制系统,将其分为控制单元、驱动单元、执行单元和反馈单元四部分.     

基于PIR传感器阵列的网域最小感知单元测量技术

为研究红外热释电(Pyroelectric infrared, PIR)传感器在网域测量中对红外目标感知问题,提出利用8路红外热释电传感器阵列组成封闭的感知网域,探究网域最小感知单元测量方法,完成对运动目标的感知和轨迹预测,并设计实验验证该测量方法的可行性和准确性。实验结果表明,网域最小感知单元测量方法的预测轨迹和真实轨迹间的最大误差为0.64 m,可以完成红外目标感知及运动轨迹预测。     

智能高频开关电力操作电源系统

兖州矿业(集团)公司研制的,应用于济宁市泗河口煤港6 kV变电所的智能高频开关电力操作电源系统,为小型一体柜系统,由3个充电模块、1个监控模块、1个配电监控单元、1个降压硅链单元、1个绝缘监测继电器、1个交流配电单元和1个直流馈电单元组成。其监控模块、配电监控板和充电模块内置监控构成分级集散控制系统,能对电源系统进行全方位管理和控制,实现无人值守。该系统可应用于发电厂水电站以及各类变电站,为断路器分、合闸及2次回路的仪器仪表、继电保护和故障照明提供直流电源。智能高频开关电力操作电源系统@李剑锋     

全交叉光互连网络的路由选择与控制

为了解决全交叉光互连网络中光信号路由的选择和控制问题,提出和设计了基于矩阵运算的路由算法。首先,根据全交叉网络的链路函数和连接规则,得到光信号变换矩阵,将光互连网络对信号的传输与处理等效为对输入信号阵列的矩阵运算,建立输入/输出信号间的关系;接着,根据输入输出信号阵列确定各级节点的开关状态;最终,完成信号光的路由判断和控制。分析和讨论表明:该算法不仅解决了8×8全交叉网络的路由控制问题,而且对全混洗、榕树网等规则互连网络也具有良好的移植性和兼容性,且稳定性高、操作性强、易扩容,能够满足16×16、32×32、64×64等大端口光互连网络的路由确定和控制。     

透射式光热偏转技术实验装置的建立及应用

应用透射式的光热偏转光谱技术 ,建立了一套实验装置。应用这套实验装置 ,测量了 5 2 0 nm～ 5 5 5 nm(Ti O2 +Zr O2 ) /Si O2 多层高反膜的激光损伤情况。实验结果表明透射式的光热偏转技术是一种非常灵敏的热波探测技术 ,即使在小功率的泵浦能量条件下 ,它也能获得比较大的光热偏转信号     

基于网络光盘库的优先排队模型分析

本文深入研究了网络光盘库的排队网络模型,根据用户访问请求的不同建立了优先排队模型,并对其进行了仿真模拟,为光盘库在海量存储系统中的应用、设计和性能优化提供理论方法和实验依据.     

台阶型微闪耀光栅面阵实现二维全混洗变换

基于台阶型微闪耀光栅衍射效率高、特征尺度小、集成度高和加工容易等特点,提出了利用台阶型微闪耀光栅面阵实现二维全混洗变换的方法。讨论了一维和二维全混洗的变换规则和数学定义;通过对刻蚀过程中各单元光栅的刻槽取向和周期的控制,使信号光满足所需要方向的闪耀输出,制作出一维和二维的微闪耀光栅面阵,在自由空间分别实现信号光的一维和二维全混洗变换。最后,比较与讨论了微闪耀光栅实现全混洗变换的方法。理论分析和实验结果均表明:该方法与传统的通过信号光矩阵的分割成像、放大、重组、叠加操作不同,它利用单一器件的衍射特性来控制信号光的取向和光强的分布,从而实现二维全混洗变换。因此,该方法具有光能量利用率高、控制简便、易操作和易集成的特点,充分体现了二维全混洗变换在光通信和光信息处理中具有的高空间带宽积和多自由度的特点。     

基于SIPM的旋光色散波长测量方法

提出了一种利用旋光色散进行波长测量的方法。采用高灵敏度的硅光电倍增管(SIPM)探测线偏振光通过旋光物质和无旋光物质时的输出光强随步进电机旋转而发生的变化,由此测出旋光物质的比旋光度,从而根据比旋光度的色散特征方程求出对应光源波长。大量实验证明,该波长测量装置的精度为1nm,标准差为0.06nm,该波长检测方法具有良好的可行性与稳定性,并且该测量装置具有结构简单、易于调节等特点。     

基于机器学习的分组交换电力光网络流量异常检测

流量异常检测能够提示和发现电力系统和电力通信的可靠性隐患.为此,对分组交换电力光网络的流量异常检测进行了分析.根据电力通信网络业务分析了电力分组交换网络的结构和特点.针对电力通信网络的特殊性进行了说明,说明了网络流量特征以及数据特征挖掘的流程.分析了现阶段流量异常检测方法,提出了优先级调度算法对网络流量异常情况进行检测,利用仿真分析说明了所提方法在丢包率、平均时延指标方面的优势.     

透射式光热透镜技术的原理和应用

透射式光热透镜技术是光热偏转技术的新发展。介绍了透射式光热透镜技术测量光学玻璃、光学薄膜弱吸收的基本原理和装置。用Matlab对透射式光热透射技术的原理进行了模拟,对K9玻璃以及在K9玻璃上镀制的薄膜样品的弱吸收进行了测试。结果表明,透射式光热透镜技术是一种高灵敏度的热波检测技术,其灵敏度最高可以达到0.1ppm,而且可以对膜层中的缺陷进行检测。     

光纤Bragg光栅阵列的光时域反射探测技术研究

本文研究了采用光时域反射技术对串联光栅阵列的反射功率进行探测的新方法。在实验研究的基础上,对高反射率光栅在光时域反射测试系统中的“假峰”和“谐振峰”现象的产生根源进行了分析,并提出了适合于光时域反射测试系统的光栅反射率的具体要求。此外对光时域反射测试技术的空间分辨率、复用数量进行了分析,给出了综合考虑多种因素的光栅传感阵列的布置方案。光时域反射探测技术是一种新颖的光栅阵列测试技术,与传统的波长测试系统相比,可从时分复用角度大大增加复用数量。     

Resist-free processing of graphene merging optical imaging and classification with scanning probe lithography

Resist based lithographical techniques are widely applied for graphene processing. These resists can leave residues leading to parasitic effects that deteriorate the desired properties of graphene. This paper presents an experimental setup tailored for resist-free robotic processing of graphene with in-situ vision based control. A robust graphene detection and classification approach is presented applying multiple image processing operations of the visual feedback provided by a high-resolution light microscope. Detected graphene flakes can be modified using scanning probe based lithographical processes, such as mechanical and bias-assisted approaches, that are directly linked to the in-situ optical images. The results of this process are discussed with respect to further application scenarios.