全数字开环光纤陀螺工作点实时控制

工作点控制是实用型开环光纤陀螺必须解决的技术问题,为此提出了全数字开环光纤陀螺工作点控制方案。在不增加硬件的情况下,通过提取陀螺信号中的二、四次谐波幅值获得陀螺工作点信号,并作为控制输入量,调整调制信号的幅度,实现对陀螺工作点的实时控制。实验表明,该方案在宽温度范围内使陀螺工作点稳定性达到1.16×10-3,偏差为3.1×10-4,在-40℃到60℃范围内的启动时间小于10s。

基于Sagnac干涉仪的光纤直流磁场传感研究

将磁致伸缩材料粘贴单模光纤构成的光纤磁传感探头接入Sagnac光纤环的一端,外加交流磁场将探头周围的直流磁场加载到4.9 kHz的高频信号上,建立了基于Sagnac干涉仪的光纤直流磁场传感实验系统。采用锯齿波相位调制的方法,将干涉仪系统相位偏置在π/2附近,通过测量所加高频信号的幅度,实现了对直流磁场的测量。实验得到系统信号稳定性为0.4%,磁场分辨率为4.3 nT,并给出36.75 g铁块经过磁传感探头时系统的响应信号。

《光纤传感系统》课程研讨式教学

研讨式教学是一种以学生为主体的教学方法,可以充分发挥学生学习的主动性,提高课程教学效果。本文结合《光纤传感系统》研究生课程教学,提出研讨式教学中应特别注重培养学生的问题分析能力、文献检索能力、知识综合能力、学术交流能力,并应在研讨式教学中优化安排学生研讨准备时间与教学时间比例、引导全员参与、灵活设计研讨内容与实施形式,为在课程教学改革中深入有效开展研讨教学提供一定的借鉴参考。

硕士研究生强化培训课程探索与实践:以光学工程为例

硕士研究生强化培训课程是区别于传统课程教学和课题研究的培养环节,以提升研究生创新实践能力为目标的专题强化培养。本文结合《虚拟光电仪器与综合实验》研究生强化培训课程教学实践,讨论了硕士研究生强化培训课程建设的必要性、强化培训课程内容设置的目标定位和教学组织过程中需要注意的几个问题。

光纤陀螺光源数字温度控制技术

分析了光纤陀螺SLD光源的温度特性 ,设计了SLD数字非线性温度控制方法 ,在宽温度范围内实现了SLD温度的稳定控制 ,并且能实现迅速启动 ,温度过冲控制在± 1K的范围。实验测得温控稳定性达到 0 .0 5K ,启动时间短于 1 2s。通过控制参数的设定 。

谐振腔光纤陀螺光纤谐振环特性研究

对有限光源线宽情况下反射式光纤谐振环的响应特性进行了研究,得到了光纤谐振环各谐振特性参量的表示式.分析了特性参量与光源线宽和耦合器特性的关系,结合对方波调制谐振腔光纤陀螺极限灵敏度的分析,给出了设计高灵敏度谐振腔光纤陀螺光纤谐振环的要求和原则.进行了谐振腔光纤陀螺用光纤谐振环的实验研究,制作了适用于谐振腔光纤陀螺的高精细度和高谐振深度光纤谐振环.

谐振型光纤陀螺克尔效应误差消除方法研究

对采用方波频率调制数字闭环谐振型光纤陀螺中克尔效应的影响进行了深入的理论分析.分析表明,由克尔效应引起的陀螺误差不仅与光纤环内两相反方向光束的光强差有关,而且还依赖于两路光波频率调制的调制幅度.通过适当调节两光束的频率调制幅度,可有效地实现克尔效应误差的消除.这种基于方波频率调制的克尔效应误差消除方法利用了方波调制的特点,通过调节调制幅度实现误差消除,无需额外光学元件,对强度调制器调制频率要求低,是数字谐振型光纤陀螺系统中消除克尔效应误差的有效方法.

谐振腔光纤陀螺相位调制复位误差影响的研究

对数字相位斜波调制中2π复位误差对谐振腔光纤陀螺(R-FOG)的影响进行了研究.结果表明,相位复位误差将会导致R-FOG输出光强信号的波动,光强波动周期等于相位斜波复位周期.反射输出光强的波动在相位斜波的前后半周期明显不同,前后半周期输出光强平均值的差异与复位误差的大小和方向相关.提出了一种相位调制复位误差的消除方法,利用前后半周期平均光强差作误差信号,反馈控制相位调制通道增益,可实现复位误差的消除.

光纤陀螺输入轴失准角的温度特性

光纤陀螺的输入轴失准角温度变化特性是光纤陀螺惯性系统正交校准所面临的主要难题。提出了一种有效地消除输入轴失准角测量误差的测试方法;对三只椭圆环结构的光纤陀螺进行了输入轴失准角温度特性研究。结果表明,三只椭圆环光纤陀螺的输入轴失准角分布比较集中;此外,椭圆环光纤陀螺的输入轴失准角随着温度变化呈非单调的曲线变化,高温过程的变化速度相对较快。该结论对光纤陀螺环制作工艺的改进提供了测试依据,并有助于惯性系统正交校准的温度补偿技术研究。

自主开放式光学实验教学模式探讨

传统实验教学模式重在定理定律的验证,是一种程式化、被动性的教学模式,不能有效地调动学生的积极性和创新能力。自主开放式光学实验教学模式以一种灵活自主的、开放的教学方式开展实验教学。对自主开放式光学实验教学模式的优势特点、组织方式以及评价体系进行探讨,有助于为自主开放式光学实验教学的进一步开展提出可行的参考依据。

闭环方波调制谐振型光纤陀螺标度因子非线性分析

对采用方波频率调制的谐振型光纤陀螺(R-FOG)的闭环控制方案进行了分析。当光波频率偏离谐振中心频率时,R-FOG反射光强将出现方波强度调制信号,利用此误差信号可以实现R-FOG的闭环控制,将CW和CCW两束光的光波频率分别锁定为其谐振频率。两束光的闭环频率锁定分别通过激光器频率调节和频率偏置调制实现,锁定精度由控制系统的精度决定。对基于方波调制的闭环R-FOG的标度因子非线性进行了分析。分析表明,标度因子非线性受闭环频率控制精度的影响,影响的大小与谐振腔的谐振精细度相关。谐振精细度越高,频率控制精度的影响越大。对于50精细度的谐振腔,100 ppm的标度因子非线性要求频率控制精度优于1 113 Hz,而对于100精细度的谐振腔,对频率控制精度的要求提高为605 Hz。

前置放大电路带宽对开环光纤陀螺标度因数非线性度的影响

标度因数非线性反应了光纤陀螺在动态范围内输出的偏差度。在开环光纤陀螺中,由于相位调制存在非线性会影响标度因数的线性性。加之前放带宽有限,会使标度因数非线性现象进一步恶化。本文理论分析了,由于滤波器对各次谐波增益不一致,造成标度因数线性度恶化的各种因素。实验结果表明,要使标度因数非线性度小于500ppm,如前放采用一阶RC低通滤波器,前放带宽需大于调制信号基频的20倍。

一种新颖的反射放大式宽谱梳状光纤光源

介绍了一种新颖的宽谱梳状光纤光源结构。通过有选择地反射反向自发辐射光,同时利用了掺铒光纤的自发辐射功能和放大功能,将种子光源和放大部分集成在一起,得到宽谱梳状光源。与传统结构相比,这种结构不需要选择性损耗光功率,而且通过放大器内部的竞争效应使输出光功率有所提高。通过巧妙地选择解波分复用器做为反馈器件,这种梳状光源具有性能稳定,性价比高的特点;同时,还可根据波分复用系统的需要,方便、灵活地选择光源中的波分复用器,使其输出波段数、中心波长、带宽等参数与系统所需完全匹配,提高信噪比,这对通信和传感系统都是很有意义的。

《光纤传感技术》研究生课程改革探讨

分析了光纤传感技术近三十年的发展及其在军事领域中的应用,结合本人国外留学体会,探讨了科学概括光纤传感技术发展、反映新军事应用的研究生专业课程体系,实践了提高研究生综合素质的教学方法。

光纤陀螺光源误差及消除方法分析

分析了光源强度噪声对光纤陀螺极限灵敏度的影响。分析表明,当光功率大于十几微瓦时,陀螺的等效噪声相位差和极限灵敏度将趋于一饱和值,开环和闭环陀螺的饱和极限灵敏度分别为0.06deg/h和0.04deg/h,不能满足高精度陀螺的要求,必须采取措施进行消除光源强度噪声的影响。介绍了一种光源噪声消除方法,将光源耦合器盲端光束利用起来,利用两路光束中光源强度噪声的相关性,经过适当的增益调节和延时调节,即可将光源强度噪声有效的消除。

开环光纤陀螺标度因数性能改进

干涉型光纤陀螺已广泛应用于惯性领域,它通常分为开环和闭环两种方案。在实际运用中,其标度因数性能决定了角速度测量的准确性。本文从开环型光纤陀螺的多次谐波解调原理出发,对影响标度因数性能的非理想因素进行研究和仿真分析,结果表明调制信号的谐波振幅大小及相位关系、电路增益的差异是影响标度因数的主要原因。根据理论分析结果,对开环型光纤陀螺的现有电路部分硬件和软件进行了相应改进,使标度因数的非线性度和不对称度均小于10-4,大大地提高了开环光纤陀螺的标度因数性能。

本科拔尖人才导师制实践调查与建议——以国防科学技术大学钱学森班为例

导师制对国内高校本科拔尖人才培养目标的实现具有重要作用。以国防科技大学钱学森班为例,介绍本科拔尖人才体系中的导师制实践情况。通过钱学森班学员与任职导师的问卷调查,统计分析了本科拔尖人才导师制的实施效果、实际指导形式、指导内容等调查结果。根据问卷调查反馈意见,结合拔尖人才本科学员指导实践经验,在宗旨宣传与落实、实施规则、评价机制方面,提出了若干发展建议。

正弦波调制的光纤环本征频率测量方法

为了弥补传统光纤环本征频率测量方法中方波调制存在死区的缺陷,提出正弦波调制的本征频率测量方法。对正弦波调制下的光纤陀螺输出信号进行分析,得到二次谐波幅度与调制频率间的二次函数关系,通过计算抛物线顶点即可求得本征频率。依据该原理对已有的光纤陀螺进行升级改造,研制了一套本征频率测量系统。试验结果表明:该方法可达到1×10-5的测量精度,是一种成本低、精度高的光纤环本征频率测量方法。

考研阶段本科生专业课教学的思考

本文对考研阶段本科生专业课程教学过程中所面临的主要问题进行了分析和总结;对克服考研对专业课教学所带来的困扰、提高授课质量的方法进行了探讨,提出"以学生为本",对课程进行综合设计,充分发挥不同学生的积极性,带动授课质量整体提升。

全数字开环光纤陀螺标定技术

全数字开环光纤陀螺的标定参数包括刻度因素与电路增益,二者分开标定不利于批量化生产。通过分析开环光纤陀螺信号处理原理建立了新的标定模型,减少了标定参数,简化了标定过程。标定模型与标定流程可用于全数字开环光纤陀螺的批量化生产。