温度对光纤光栅反射波长漂移量的影响

设计建立了一套光纤光栅温度传感实验装置 ,研究了温度对光纤光栅反射波长漂移量的影响。分别对升温和降温过程中光纤光栅反射波长进行了测试 ,得到了升温和降温过程每度反射波中心波长平均漂移量 ,分析讨论了波长漂移与温度的变化方向的关系和温度传感响应速度等问题。结果表明 ,光纤光栅温度传感器响应速度很高 ,反射波长漂移量与温度具有比较好的线性关系 ,且与温度的变化方向无关。

波长漂移对近红外光谱PLSR分析模型的影响

在近红外光谱分析过程中,单台仪器在不同时间的波长变化及多台仪器间的波长一致与否会对化学计量学定标模型的校正及传递效果产生影响,上述问题可以统一为波长漂移对定标模型的影响。以分析小麦粉中粗蛋白含量为例,首先结合不同谱区光谱数据,利用偏最小二乘回归(PLSR)方法建立了两个定标模型。再由计算机生成不同类型、不同幅度的波长漂移信息,并叠加至验证集样品光谱中,使新光谱相对于定标集光谱产生波长漂移信息。通过考察原定标模型对新光谱的预测与校正情况,研究了波长漂移对PLSR定标模型的影响。结果表明:相对于定标集样品光谱,验证集光谱中无波长漂移信息时,模型的预测标准差(RMSEP)不超过0.3%,预测相关系数不小于0.98;验证集样品光谱在不同波长处的波长漂移信息为一恒定值时,模型的RMSEP会随波长漂移幅度的增大而增大,波长漂移量为-32 cm^(-1)时对应RMSEP为3.69%,预测相关系数变化不大;当验证集样品光谱在不同波长处的波长漂移信息随机变化时,基于长波区光谱所得原始模型的预测结果几乎不受影响;当含有不同波长漂移信息的一系列样品光谱加入到定标集对长波区PLSR分析模型进行校正时,校正后模型的RMSEP为0.3%,几乎不受波长漂移信息的影响,但模型的回归因子数从3显著增大到8,其稳健性变弱;总的来说,当仪器存在波长漂移且幅度不大时,模型预测相关系数几乎不受影响,可通过对预测结果的校正来改善RMSEP,以保证分析结果的准确性。该研究为确定仪器设计参数及分析方法的操作规程,提高近红外光谱分析结果的可靠性提供了实验依据。

低波长漂移的电吸收调制DFB激光器

采用端面有效反射率法 ,从理论上计算了单片集成电吸收调制 DFB激光器 (Electroabsorption ModulatedDFB L aser,EML)的腔面反射率、耦合强度 (κL)对其波长漂移的影响 .同时在实验中通过改变腔面的反射率来验证计算结果 .理论与实验的结果表明 :为提高 EML 的模式稳定性 ,必须减小调制器一端的反射率 ,同时增加DFB激光器的 κL.最终我们采用选择区域生长 (Selective Area Growth,SAG)的方法 ,制作了低光反馈出光面的单脊条形 EML,在 2 .5 Gb/ s的非归零 (NRZ)码调制下 ,经过 2 80 km的标准光纤传输后 ,没有发现色散代价 .

LD波长漂移检测及窄带滤光片的优化选择

对半导体激光器波长(频率)漂移的检测原理进行了分析,用计算机仿真分析出波长锁定的最佳区域。通过对波长漂移检测灵敏区域的界定和捕捉范围的选择,确定鉴频F P窄带滤光片的参数,提出波长锁定器光路优化的方法。

波长漂移对菲涅尔透镜影响的严格矢量分析

为了严格分析入射光波长相对相位型菲涅尔透镜的设计波长发生漂移时对其聚焦特性的影响,采用时域有限差分方法作为严格的矢量分析工具,得到了相位型菲涅尔透镜的光焦度与入射光波长以及衍射效率与入射光波长的关系曲线。仿真结果表明:与标量理论结果类似,菲涅尔透镜光焦度随入射光波的增加总体呈线性上升趋势,衍射效率随入射光波长漂移时设计波长下降,且衍射效率低于标量理论分析结果。

光纤光栅在传感应用中波长漂移的检测方案

波长漂移量的检测是实现光纤光栅传感网络的关键技术。分类阐述了近几年来光纤光栅传感应用中主要的波长检测方案,分析了它们的工作机理和特性,并展望了其可观的应用前景。

自消除环境扰动的干涉型波长漂移测量

介绍了一种新颖的干涉波长探测方法，该方法可用于光学传感系统中测量波长的漂移。在本方法中，采用了另一已知波长的参考光与被测光波长的光一起注入探测系统中，其中参考波长用于稳定干涉仪的光程差，以保证波长探测系统对环境扰动（如温度波动、机械振动）的不敏感。初步实验表明。

差分吸收NO_2激光雷达波长漂移和能量波动对浓度反演的影响

为评估差分吸收二氧化氮激光雷达中激光器的稳定性对反演浓度的影响,以NO_2的吸收谱和激光雷达方程为基础,分析了波长漂移和能量波动对距离分辨差分吸收激光雷达浓度反演带来的相对误差。采用两台Nd:YAG激光器的354.7nm波长分别泵浦两台染料激光器的方式,产生差分吸收探测所需的两个波长λon(448.10nm)和λoff(446.80nm),搭建探测大气NO_2实验系统,并就波长漂移和能量波动对NO_2浓度反演影响进行了实验验证。实验结果表明:在没有稳频条件下,当λon和λoff波长漂移≤0.005nm时,引起的浓度相对误差为≤3%;能量波动对反演浓度没有影响,但能量降低减小探测距离,当能量下降≤5%时,探测距离≤100m,实验结果与理论计算基本一致。最后,开展了大气NO_2浓度实验观测,获得实验期间水平及垂直高度0.5~3km内NO_2浓度的分布廓线,系统稳定可靠。本方法为实用化NO_2差分吸收激光雷达的设计及应用提供了理论依据及技术支持。

基于极限学习机的FBG波长漂移量预测方法

针对光纤布喇格光栅(FBG)传感系统的中心波长漂移问题,提出一种基于极限学习机(ELM)的FBG波长漂移量预测和泛化方法。该方法通过构建中心波长与波长漂移量的映射关系训练神经网络,实现对波长漂移量的预测和泛化。实验结果表明:该方法对FBG波长漂移量的预测误差小于1 pm,泛化误差小于2 pm,为FBG传感系统的现场校准提供了有益的探索。

含光源波长漂移和光前置放大的系统性能分析

分析了高速直接调制光波传输系统光源波长漂移的本质及其对系统性能的影响,提出一种解析方法计算具有光源波长漂移和光前置放大器的光通信系统性能。

包层介质折射率引起的回音壁模式光纤激光波长漂移

将直径为93μm的石英光纤浸入低折射率的若丹明6G乙醇和乙二醇混合溶液中,采用沿光纤轴向光抽运消逝波激励染料增益的方式,研究回音壁模式(WGM)激光辐射的波长随染料混合溶液折射率变化的特性。实验发现,随染料混合溶液折射率的增加,回音壁模式激光辐射的波长向短波方向移动。用回音壁模式染料激光的四能级模型得到激光上能级和所有能级上的分子数比值γ(λ)曲线后,很好地解释了实验结果。

波长漂移对时域相位光码分多址编解码器性能的影响

光码分多址(OCDMA)系统中,编解码器的性能是影响系统整体性能的关键因素之一,而波长漂移会影响编解码的性能。在分析等效相移超结构光纤光栅(EPS-SSFBG)作为光码分多址相位编解码器的基础上,仿真研究了不同码字、不同码长、不同编码带宽、不同编码效率和不同折射率调制深度的编解码器对波长漂移的容忍度(WDT)。仿真结果表明,光源与编解码器之间的波长漂移容忍度较大;若光源脉宽相对较宽,光源的中心波长偏移编解码器的中心波长一定值时,解码输出的自相关峰旁瓣比(P/W)反而提高;不同码字、不同编码效率、不同折射率调制深度都会不同程度地影响波长漂移容忍度。

石英毛细管中回音壁模式激光的波长漂移特性

利用石英毛细管截面构成的圆形微腔,从实验和理论2个方面研究了回音壁模式激光辐射随增益包层溶液的折射率以及染料浓度的变化特性.实验结果表明,随包层溶液折射率的增加,回音壁模式的激光辐射向短波方向漂移;随包层溶液中染料浓度的增加,回音壁模式的激光辐射向长波方向漂移.包层溶液折射率的增加导致微腔品质因数降低,而染料浓度的增加致使激光增益范围向长波方向扩展.基于如上分析,结合微腔理论和染料激光的四能级模型,成功地解释了实验结果.

高光谱遥感器通道中心波长漂移对红边光谱的影响

通过模拟高光谱遥感器通道中心波长漂移前后的典型植被红边区间反射率,定量分析通道中心波长漂移对红边光谱的影响。结果表明,通道中心波长漂移导致植被红边区间反射率曲线出现多处尖峰、抖动,使植被反射率曲线在本不具有特征吸收的区域变得不光滑,并与红边位置误差呈显著线性关系,决定系数R^(2)达到0.99。10 nm分辨率的高光谱遥感器,存在1,3,5 nm的通道中心波长漂移量时,给植被红边区间反射率造成的最大误差分别为1.46%、4.49%和9.57%,所获取的植被红边将分别"蓝移"0.75,2.60,5.52 nm。通道中心波长漂移会导致红边伪漂移,或对植被受胁迫引发的红边漂移造成"掩盖"或"强化"效应,进而影响基于高光谱遥感数据的植被受胁迫状态等指标的监测精度。高光谱遥感器通道中心波长漂移是红边漂移不可忽视的来源,精确的光谱定标是植被红边光谱相关定量化应用的重要基础。

光纤陀螺用集成光收发模块耦合移位对耦合损耗和平均波长的影响研究

集成光收发模块作为集成化光纤陀螺的关键器件之一,能够实现光源、探测器和耦合器等功能,其光路的耦合移位会显著影响光路耦合效率和平均波长,从而影响陀螺的零偏和标度因数等性能。文章对空间光路进行理论建模,使用重叠积分法计算耦合效率;使用Beamprop方法进行仿真分析,得到不同耦合位移下的耦合损耗以及平均波长漂移;最后通过对比实验对理论和仿真情况进行了验证。结果表明,耦合损耗受y轴方向耦合移位的影响最大,平均波长漂移受z轴方向耦合移位的影响最大,并给出了不同耦合损耗下的平均波长漂移,为集成光收发模块的光路耦合及优化工作提供参考。

长周期光纤光栅的大范围波长调谐与温度补偿

分别采用丙烯酸类聚合物与硅树脂材料实现了长周期光纤光栅 (LPFG)的大范围波长调谐与温度补偿 .当温度从 0～ 1 0 0°C变化时 ,对于表面涂覆丙烯酸类聚合物的 LPFG,波长调谐范围增大至 6 0 nm;而对于涂覆硅树脂的 LPFG,同样的温度变化波长漂移则被抑制在 0 .6 nm之内 .前者提供一种大范围波长调谐带阻滤波器或高灵敏度温度传感器的思路 ;后者可考虑进一步改进后用作经温度补偿的滤波器。

对PC2000-PC/104型光谱仪的波长定标

为了减小波长漂移对光谱测量的影响,设计了一个简单的装置,并利用海洋光学公司的HG 1汞 氩光源对PC2000 PC/104光谱仪进行了波长定标。在测量了多条光谱线对应的CCD像元的序数之后,使用回归分析得到波长定标的系数,连同光谱仪出厂时的波长定标系数,计算出了两组定标系数在给定的一些谱线位置处的残差,并利用实验所得的系数对回归方程进行了拟合优度检验,结果表明波长定标模型是有效的。

等离子体辅助沉积大口径无漂移平板偏振膜

报道了用等离子体辅助 (Plasma IAD)沉积技术镀制中心波长在 10 5 4nm的大口径 (大于 0 .9m2 )无漂移偏振膜 ,经高温高湿处理后 ,中心波长的漂移小于 1nm。

基于声光可调谐滤波器监测WDM系统工作波长的新方法

利用集成声光可调谐滤波器(AOTF)的滤波特性,设计了一种监测光通讯波分复用(WDM)系统波长漂移的新方案,分析了其工作原理,并对方案的可行性进行了实验研究.结果表明,这种方案能够用于整个S,C和L波段的WDM系统工作波长的监测,精度可达到0.027 nm,可分辨的最小信道间隔可达到0.5 nm.

宽谱段高光谱成像仪星上波长定标方法

高光谱成像探测仪在轨波长漂移和性能衰变是有效载荷在轨长期工作必须解决的问题。利用太阳辐射光谱和大气后向散射辐射光谱中特有的Fraunhofer吸收线可作为星上波长定标的基准。针对波长定标精度需求,优选出高精度的太阳参考光谱,用仪器狭缝函数卷积后初选出87条Fraunhofer吸收线,并分析了由Fraunhofer吸收线分布非均匀性引起的系统误差,以及由仪器探测能力不同而产生的随机误差。综合最大偏差和RMS,确定了在满足定标精度优于0.01 nm的条件下,可用的76条太阳Fraunhofer线的精确位置。该研究为高光谱成像探测载荷在轨高精度波长定标奠定了基础。