时分复用光纤光栅传感阵列中DFB激光器的高精度温控设计

针对时分复用光纤光栅(TDM-FBG)传感阵列中使用的分布反馈(DFB)激光器高波长稳定度的要求,设计了一个高精度的DFB温控方案,包括温度测量与设定、热敏电阻线性化、PID补偿回路、H桥驱动、温度电压采集与显示等。使用DFB内置的热敏电阻和半导体制冷器(TEC)对温控电路进行了测试,其精度在180s内达到±0.04℃,温控后激光器温度变化引起的应变测量误差为±3.4με左右,满足TDM-FBG传感阵列的要求。     

EMD消噪在取样光栅滤波器设计中的应用

通过改变取样光栅的各参数来仿真其反射谱,调试出四种基于取样光纤光栅的光学梳状滤波器。为了优化取样光栅梳状滤波器功能,提出了利用经验模态分解对信号进行滤波分析和降噪处理的方法。该方法是将经验模态分解得到的固有模态函数,分为信号分量起主导作用模态与噪音分量起主导作用模态,去除噪音分量起主导作用模态,并利用反映信号主要结构的模态对信号进行重构实现去噪。文中最后以一种含噪声的反射谱为例,进行降噪后得到平滑的反射谱。     

Roll‐to‐roll UV embossing process applied for light bar‐based sub‐wavelength gratings for backlight

This study proposes a roll‐to‐roll process‐based sub‐wavelength grating, which is attached on a light bar to turn the side‐lit red/green/blue (620, 520, and 450 nm) incident rays into a uniformly and normally output white light with high illuminance from the light bar's surface. On the basis of the rigorous coupling wave analysis, the relationship between the first‐order transmission/reflection efficiency and the pitch of the gratings with different shapes was analyzed. The optimal design can effectively reduce the coupling length and enhance the white color balance for display applications.     

光纤光栅传感器中磁场测量稳定性研究

为了减小光纤光栅磁场传感器中线性双折射和入射起偏角对系统稳定性的影响,提高测量系统的准确性,提出一种减小线性双折射和起偏角大小对系统输出影响的设计方案。研究了基于法拉第效应的光纤光栅磁场传感器系统,得出系统输出电压与磁场的关系式,并通过降低线性双折射和确定入射起偏角改善了系统的输出特性。仿真表明:该方法可以有效抑制测量过程中线性双折射造成的非线性关系,从而提高磁场测量的稳定性。     

基于STM32的时栅转台高精度自动标定系统设计

针对目前时栅转台采用手动方式进行标定,工作效率低、精度难以保证的现状,设计了一种能够进行数据采集、处理和误差补偿的时栅转台自动标定系统。该系统以激光干涉仪作为测量基准,采用了闭环控制技术,进行测量误差补偿。实验结果表明:该系统标定精度高,经过该系统标定后的时栅转台精度达到±2″,且标定速度是手动方式的2倍以上,显著提高了时栅转台标定效率。     

基于光纤布拉格光栅的微波光子信号处理

由于有效利用了光子技术的优点,微波光子技术克服了传统微波系统中的一些瓶颈,从而提高已有系统性能,甚至开发出了全新的系统应用。很多光子器件已经被用在微波光子系统中,光纤布拉格光栅（Fiber Bragg grating, FBG）就是其中一种非常重要的全光纤器件。由于具有灵活的频谱响应特性、损耗低、质量轻、结构紧凑、以及与其他光纤器件耦合性好等独特的优势,光纤布拉格光栅已经成为了微波光子信号处理系统中的关键组件之一。本文主要介绍了近年来光纤布拉格光栅在微波光子信号处理应用中的最新进展,重点讨论的主要应用包括微波光子滤波器,微波任意波形产生,微波频谱感知以及光纤光栅传感器实时解调。最后,本文还讨论了在微波光子系统中应用光纤布拉格光栅的局限性及可能的解决方案。     

基于FPGA的光栅尺位置速度反馈模块设计

利用FPGA的高速运算能力,建立一个数据采集处理模块,该模块的任务是采集光栅尺输入信号,对采集到的信号进行分析处理,得出速度、位移、方向等物理量.并对该模块进行了仿真,结果表明模块可以很好地完成预定任务.     

双膜片结构光纤光栅地震检波器低频特性的研究

提出了一种双膜片式的光纤光栅(FBG)地震检波器,此结构有效限制了检波器横向响应。对该检波器的纵向加速度灵敏度和幅频特性进行了理论分析,并指出了影响这种检波器纵向加速度灵敏度的因素。实验结果表明,该种检波器在5～200Hz频率范围内频响平坦,纵向加速度灵敏度为24.3pm/g,谐振峰在900Hz附近,与理论计算较好的吻合。     

光栅光调制器周期结构的优化分析与实验

针对光栅光调制器的光学调制特点,建立一种可变周期结构的光栅光调制器模型,采用Matlab软件中的数字图像处理方法进行研究。利用傅里叶变换分析两种周期结构的光栅光调制器在频谱面和像面的光场分布,并得到不同周期结构对器件调制对比度的影响。实验得到了两种结构像面的光强输出对比。结果表明:不同周期结构对器件的亮态调制效果影响不大;当器件上下反射面中心对齐,下层反射面在器件周期方向两侧各超出上层光栅面的1/2倍光栅间隙宽度时,器件具有最佳的暗态调制效果,从而得到了光栅光调制器的一种周期结构优化方案。     

基于光滤波器的光时分复用光谱压缩技术实验

提出了解复用窗口匹配滤波器的概念,分析了利用光带通滤波器提高光时分复用(OTDM)频谱效率的光谱压缩技术。基于自制的40Gb/sOTDM复用器,采用电吸收调制器(EAM)及时钟提取模块组成的反馈环路解复用模块,以阵列波导光栅(AWG)作为电吸收采样窗口(EASW)的匹配滤波器对4×10Gbit/sOTDM信号进行光谱压缩,实现了无误码传输100km及传输后的解复用。实验结果表明,AWG的使用使得OTDM信号的频谱效率提高至4倍。