单模光纤受外机械力微扰的矩阵分析方法

本文提出了一种研究圆单模光纤受外机械力微扰时光纤偏振特性变化的矩阵分析方法,并对短段圆单模光纤在受单一方向侧压下偏振特性的变化进行了实验研究。研究结果表明,理论分析与实验结果相吻合。     

单模保偏光纤偏振测试方法

随着单模光纤应用技术的不断发展,偏振特性已经成为影响光纤应用的一个决定性因素.单模保偏光纤可实现光束在光纤传输过程中偏振态保持不变,是目前应用极为广泛的光纤类型.介绍了保偏光纤偏振传输的原理及消光比的定义,设计了一套测量单模保偏光纤消光比的测量装置,并阐述了系统结构及关键技术问题的解决.最后用设计的系统对保偏光纤进行了测试,得到了光纤的相对输出功率与偏转角度的关系,3 m长的保偏光纤的消光比达到了42 dB.     

混沌激光布里渊散射的分布式光纤温度传感

提出一种基于混沌激光布里渊散射的分布式光纤温度传感方法.采用相干长度为88.53 cm的混沌激光作为光源,结合相干域反射技术,利用可变光延迟线调节参考光光程,通过检测传感光纤不同位置的混沌布里渊散射光与参考光的干涉信号,获知整条光纤的温度信息分布.搭建实验系统,研究了注入光功率与偏振态对混沌激光布里渊散射光的特性影响.实验研究待测光纤中固定点的布里渊频移随温度的变化情况,获得1.27℃/MHz的温度系数.在长度为155 m的普通单模光纤上实现空间分辨率为1.2 m的分布式光纤温度传感测量.     

布里渊单模光纤环形腔激光器实验研究

实验研究了布里渊单模光纤环形腔激光器(BSFRL)的输出功率、输出光谱和输出时域特性。通过对激光输出功率和光谱特性与构建激光器的光纤长度和输出耦合器的反馈耦合比关系的研究与分析发现,当构建的BSFRL的输出耦合器反馈耦合比为0.4、光纤长度为1.5 km时,BSFRL具有低泵浦阈值、高转换效率和稳定的单模激光输出,此时激光器的泵浦阈值约为3 mW,光-光转化效率为65%。通过调节偏振控制器,得到稳定的锁模脉冲输出。讨论了BSFRL的时域不稳定性并给出了相应解释。     

偏振态稳定型掺铒光纤激光器

提出了一种新型结构的Sigma谐振腔光纤激光器,以价格较为经济的非保偏掺铒光纤作为增益介质。利用Jones矩阵法对该光纤激光器的偏振特性进行了分析。数值仿真计算结果表明其输出偏振态较之相同条件下常规环形腔结构光纤激光器的输出偏振态更加稳定,可应用于光网络测量系统和光纤传感等领域。     

偏振态稳定型掺铒光纤激光器

提出了一种新型结构的Sigma谐振腔光纤激光器,以价格较为经济的非保偏掺铒光纤作为增益介质。利用Jones矩阵法对该光纤激光器的偏振特性进行了分析。数值仿真计算结果表明其输出偏振态较之相同条件下常规环形腔结构光纤激光器的输出偏振态更加稳定,可应用于光网络测量系统和光纤传感等领域。     

微纳光纤偏振分束器特性研究

采用3维全矢量光束传输法研究两相邻微纳光纤的偏振耦合特性,证实利用微纳光纤偏振耦合特性能很好地实现偏振分束,构成光纤偏振分束器.在保证偏振分束性能的条件下,通过研究微纳光纤偏振分束器的几何特性对偏振分束性能的影响,优化设计了微纳光纤耦合型偏振分束器,得到耦合区的最优参数为直径0.9μm、间隙0.5μm及耦合长度218μm.结果表明,在1.55μm工作波长处分束器可实现偏振分束输出,其带宽约为10 nm,耦合区长度容差为±2μm,直径与间距容差均为-3～2 nm,偏振消光比大于15 dB.     

单模、单极化光纤的极化特性

本文从单模、单极化(SMSP)光纤的功率耦合方程出发,考虑随机极化耦合的影响,对单模、单极化光纤的极化保持特性进行了分析。结果表明,SMSP 光纤中两极化模的消光比随传播距离的增加趋于一个稳定值,并与单模、单极化光纤中泄漏模的泄漏损耗以及决定导模与泄漏模耦合系数的光纤参量有密切关系。     

掺铒光纤激光器的动力学分析及电路实现

针对单模双环掺铒光纤激光器非线性系统提出了一种新的模拟电路模型.利用模拟电路仿真、平衡点性质、李雅普诺夫指数谱和分岔图等对系统动力学特性进行了分析,并使用Multisim和DSP完成了硬件实现.分析结果表明,单模双环掺铒光纤激光器系统在特定条件下可以进入稳定混沌状态,同时本模拟电路可以表现出与之相同的动力学特性.与单模双环掺铒光纤激光器相比,本电路结构简单,成本低廉,为掺铒光纤激光器系统的应用提供了理论基础.     

偏振模色散对输出脉冲波形影响的分析与仿真

偏振模色散已成为限制光纤通信系统传输速率和距离的一大障碍,特别是当光纤通信系统单信道传输速率达到40Gb/s或以上时,二阶偏振模色散效应已不可忽略,它严重影响了信号传输质量,造成数字通信的码间干扰.本文根据单模光纤的偏振模色散时域脉冲响应公式,借助实验室开发的光纤通信系统仿真软件,分析了一阶、二阶偏振模色散对输出场中脉冲波形的影响,并验证出仿真实验与理论分析结果有很好的一致性.     

太赫兹时域光谱技术在纺织纤维鉴别中的应用

提出了一种基于太赫兹时域光谱(THz-TDS)的纺织品鉴别方法,并以几种常见的合成纤维作为实验介质证明该方法的可行性。利用THz-TDS系统测得了这些介质在大赫兹波段的时域光谱信号,得到了它们在太赫兹波段吸收系数谱。实验结果表明,涤纶、锦纶和维纶分别在0.98、1.51和1.16 THz有明显不同的特征吸收峰,芳纶、腈纶和天丝的吸收谱也存在明显差别。研究表明,利用太赫兹时域光谱技术进行合成纤维鉴别是可行的,为进一步将太赫兹波技术应用于纺织品检测提供了依据。     

双路接收型光纤传感器的补偿机理及其调制函数

本文介绍了两种主动补偿式反射型强度调制光纤传感原理.从理论上分析了这类传感器的补偿机理,给出了特性调制函数的解析表达式及其实验对照结果.     

图像处理技术测定纱线混纺比——特征值选择的系统聚类和模糊C均值聚类

基于已有的特征指标,对涤和棉纤维的各特征值进行选择和分类.利用系统聚类和模糊C均值聚类方法,对特征指标进行了比较,最终选用异形度指标对纤维进行分类,实现了纱线混纺比的计算.研究表明,对于涤棉混纺纱线,异形度指标可以很好地反映纤维间的差异.模糊C均值聚类方法较系统聚类方法,能有效地将纤维区别开来.     

掺铒光纤激光器的混沌电路设计与实现

为门研究双环掺铒光纤激光器的动力学特性,提出采用分立元件设计模拟电路并实现其混沌行为。根据系统的动力学方程,经过相应的系数变换,得到了对应的电路设计模型,并给出了电路仿真和硬件实验结果。实验通过调节电路中的可变电阻,可以将混沌控制到不同的周期轨道,与双环掺铒光纤激光器的动力学特性分析相同。研究结果表明,应用电路设计可以很好的模拟双环掺铒光纤激光器系统的动力学特性,而且理论分析与实验结果相一致。     

长周期光纤光栅在非均匀温变场中的光谱特性研究

在非均匀温变场的作用下,长周期光纤光栅有效折射率和周期等物理量均会发生非均匀变化.所以,长周期光纤光栅的耦合系数并不是常数,用耦合模理论分析长周期光纤光栅的光谱特性就非常复杂.传输矩阵法是解决长周期光纤光栅中非均匀问题的有效方法.本文在MAT-LAB平台基础上,用传输矩阵法对长周期光纤光栅在非均匀温度场中的光谱特性进行了数值模拟,并对模拟结果进行了分析.     

钢筋钢纤维混凝土梁正截面抗裂计算方法

根据试验结果 ,分析了钢纤维含量特征值和钢纤维类型等因素对钢筋钢纤维混凝土梁正截面抗裂的影响规律 ,研究了钢纤维对混凝土抗拉强度的增强效应与钢纤维对梁正截面抗裂度的增强效应之间的一致性关系 .提出了钢筋钢纤维混凝土梁正截面抗裂计算的方法     

Stress singularity near the end of a cylindrical interface and the linear elasticity of push-in tests

Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｐｌａｙｓａｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｆｉｂｅｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ.Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｓｈｏｗｔｈａｔｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｓｏｆｉｎｔｅｒｆａｃｉａｌｂｏｎｄｉｎｇｉｎｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｃａｎｅｎｈａｎｃｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｔｒｅｎｇｔｈｂｕｔｍａｋｅｔｈｅｔｏｕｇｈｎｅｓｓｄｅｃｒｅａｓｅ.Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ,ｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｅｉｎｔｅｒｆａｃｅｉｓｒｅ…     

改进纤维单元及在配筋墙体抗震研究中的应用

为了研究配筋砌块砌体剪力墙的抗震性能,在6个配筋砌块砌体剪力墙物理试验的基础上,研究并提出了一种考虑弹塑性剪切变形的纤维模型.通过按照试验条件所进行的滞回性能数值模拟与物理试验结果的对比,表明应用所改进的纤维模型模拟计算能较好地反应配筋砌块砌体剪力墙滞回性能.分析也表明,在一定条件下普通的纤维模型对于配筋砌块砌体剪力墙滞回性能分析仍是适用的,但应用本文所研究的纤维单元计算结果更好.在此基础上,利用均匀设计法安排数值试验,回归给出了一字型配筋砌块短肢砌体剪力墙滞回性能特征参数的经验公式,建议了此类配筋砌块砌体剪力墙结构弹塑性地震反应分析的滞回规律模型.     

碳纤维矩形双层索网的非线性主共振

为了给碳纤维索在空间结构的应用提供理论基础,在考虑温度影响的基础上,研究了碳纤维材料矩形双层索网的非线性主共振问题,建立了碳纤维材料矩形双层索网在外激励作用下的振动控制方程.采用Galerkin原理及KBM法求得了碳纤维材料矩形双层索网的非线性主共振近似解及对应的定解,首次得到了碳纤维材料矩形双层索网中心的层间接触力近似解.在把碳纤维矩形双层索网与钢丝矩形双层索网进行比较的基础上,结合算例讨论分析了温度、外激励、谐调参数、外阻尼等因素对矩形双层索网非线性主共振的影响.算例表明,当轴向刚度相同时,碳纤维索网抗振性能优于钢丝索网.     

速成墙板的宏观计算模型

为掌握混凝土灌芯纤维石膏板(速成墙板)的受力特性,结合该墙板材料的具体特性,在已有的微观及宏观计算模型的基础上,基于纤维模型概念,建立了用于研究速成墙板等组合墙体的非线性分析的宏观纤维计算模型,即每个墙体单元由宏观纤维子单元和宏观剪切子单元组成,分别抵抗轴力和弯矩及剪力。推导了模型的单元刚度矩阵和各杆件的刚度。运用计算模型对4块满灌混凝土石膏板进行了推覆分析,并与试验结果进行了比较,表明该模型具有较好的精度,且计算简单。