抑制光纤检波器系统光强波动影响的解调方法

基于海上油藏勘探领域的光纤检波器光电复合空分阵列系统,通过两路PGC干涉检波信号相除以构造非线性函数,提出了一种采用查找表实现该非线性函数解调的新方法。相比传统的两路PGC干涉检波信号线性组合的反正切解调方法,构造非线性函数解调新方案不仅可以补偿生成载波时直接调制DFB光源带来的高频光强波动干扰,也可以抑制其他因素造成的光强随机波动给采用定常系统参数解调带来的影响。实验结果表明:内调制DFB激光器,采用非线性函数解调方案比线性组合方案在谐波抑制方面优势明显,两者HSR平均值相差达26.37 dB;当系统光强降低50%,非线性函数解调方案的结果 HSR平均值优于线性组合方案得到的结果,两者相差达17.53 dB。

流化床光反应器中光强波动信号的测量

针对流化床光反应器中光强的测量问题，研制了一种高灵敏度的光导纤维光强传感系统，并对外部平行光源平板流化床光反应器中光强的分布度其波动规律进行了研究。结果表明：在外部平行光源照射下平板流化床中光沿径向呈指数衰减；液固流化床与三相流化床中光强信号的波动规律不同，三相流化床中光强信号的功率谱密度图在5～12Hz处出现谱峰。该测量系统结构简单，操作方便，适合各种流态化光反应器床层内部光强信号的测量。

植物工厂光强波动照明应用研究进展

光强波动是自然界最普遍的现象之一,由于云层、高层植被和风等因素,露地栽培作物经常面临光强波动的影响。光照强度变化影响作物生长发育及品质,在自然条件下,光强变化幅度和频率无法控制,因此光强波动对植物的影响通常是负面的。而在植物工厂条件下可精确控制光强变化,在合理控制光照强度波动频率和幅度的条件下,光强波动可能增进作物生长和品质提升,同时降低能耗。本文综述了光照强度对植物的影响、光强波动调节作物生长发育的原理,提出了植物工厂生产中光强波动合理化应用的策略,给植物工厂节能生产提供参考。

二维流化床光反应器中的光强分布及波动规律

考察了外部平行光源照射下液-固及气-液-固二维流化床中流体流动状况对床层光强分布和波动规律的影响.采用朗伯-比尔定律建立了两相及三相流化床中光强分布的数学模型,分析了液含率、气含率及气、固相吸光系数对床层光强分布的影响,并采用自制光纤光强传感器测定了床层中的光强分布和波动信号.二维流化床中床层光强沿径向呈指数衰减,随着液含率和气含率增大而增大,理论计算与实验结果相吻合.对光强波动信号的功率谱分析表明,液-固流化床中功率谱密度由低频至高频呈规律性衰减,气-液-固三相流化床中由于受气泡的影响功率谱密度出现起伏,在5～12 Hz处出现谱峰,与气泡的产生频率一致.上述模型可推广应用于其他光源和不同结构流化床光反应器的数学描述.

干涉仪光源光热调频参数对光强波动的影响

本文研究了用于光学精密干涉测量的光热光频调制半导体激光干涉仪中 ,光强调制度与调制频率和激光器注入电流的关系。实验数据表明 ,光强调制度随激光器偏置电流的增加而加深 ,随调制频率的升高而减小。其变化规律与理论结果一致。

基于光谱线性拟合的宽波段光源波动补偿方法

宽波段光源在工作过程中,光强通常会随供电电源输出功率的变化而波动。宽波段光源波段内各个波长的光谱强度将会发生不同程度的波动。为解决光源光强波动时其波段内各个波长光谱强度的补偿问题,提出了一种基于光谱线性拟合的补偿方法。使用这种方法,只需测量光源波段光强的变化,就可以补偿各个波长光谱强度的波动。通过分析理想黑体全波段辐射出射度与光谱辐射出射度的近似线性关系。建立了宽波段光源波段光强与光谱强度的线性模型。实验装置主要由卤素灯珠、光源电源、光阑、光谱仪及计算机构成。调节电源的输出功率,得到一组卤素灯珠在不同输入功率下的相对光谱强度。测量不同功率下卤素灯珠光谱强度来验证该方法补偿效果。按线性关系拟合了卤素灯珠光谱强度与其波段光强关系式,并分析了拟合误差。实验表明:卤素灯珠的光谱强度与其波段光强具有很好的线性关系,可以用波段光强按线性关系来补偿其光谱强度的波动。随着卤素灯珠输入功率的增大,补偿后的光谱强度的相对误差绝对值下降。在卤素灯珠输入功率范围内,使用该方法补偿的光谱强度在绝大部分(92%)波长下相对误差绝对值可在5%以内。

一种光强度涨落实时监测仪的设计与实现

本文提出了一种光强度涨落监测仪器的设计与实现,该设备对光强度的数据进行监测与分析,通过图形的方式将将光强度涨落变化的这一特征量化并用曲线显示出来,以直观的方式让使用者感知。

气泡的散射光与气泡尺寸分布

从几何光学的角度出发分析了气泡对光的散射 ,得出散射光强的波动特性与气泡的直径存在一定的关系。利用这个关系 ,采用光强探测法 ,对穿过模拟尾流气泡幕的光强进行了采集 ,通过对光强波动的分析推得了尾流中气泡尺寸的大小以及分布情况。与以前的探测方法相比 ,具有简便。

基于WMS光纤气体传感器频率偏差的抑制

利用波长调制光谱(WMS)技术的光纤气体传感器进行痕量气体体积分数检测可以达到很高的检测灵敏度,离散数据采样过程中很难保证严格在吸收线中心频率处采样,频率偏差会使检测结果产生严重偏差。利用傅里叶级数展开分析WMS各次谐波信号,在采样过程中通过测量一次谐波的最大值与最小值取平均,获取与待测气体体积分数无关的一次谐波基线值,抑制频率偏差对系统检测精度的影响。以二次谐波峰值与一次谐波基线的比值作为系统的输出,有效地消除光强波动等因素带来的干扰。

一种新型光纤声音传感器的设计与研究

为解决单光纤输入、输出Y型分支结构光纤声音传感器易受激光源光强波动的影响,由此设计了双同心圆新型结构的光纤声音传感器,并在出射光纤光强为高斯分布的基础上推导了反射光强的物理模型,理论分析表明这种新型光纤结构能克服光强波动的影响.并在1310nm波长的激光器和单模光纤研制光纤声音传感器上进行了相关实验,实验结果表明:这种光纤声音传感器的测量精度不受激光器输出光强波动的影响,实验测得传感器灵敏度为850mv?Pa-1,频率响应范围为10Hz^9.5kHz.

干涉型光纤传感器相位解调技术研究

针对干涉型光纤传感器的信号解调方法,为消除光强波动对解调结果的影响,在相位生成载波(PGC)调制解调技术的基础上,提出了一种改进型微分交叉相乘(DCM)算法。改进型DCM算法利用滤波后的两路信号进行平方相加运算,再与传统算法中的差分结果进行相除运算来实现对待测信号的解调,可消除传统算法的解调结果中与光强有关的项,从而消除光强波动的影响。仿真分析结果验证了改进型DCM算法的可行性。实验结果表明改进型DCM算法较传统算法可显著提升解调信号的抗光强波动能力。

Optimization of Output Properties for Bias Signal-Modulated in a Single-Mode Laser

Defining the quantity K as the signal-to-noise ratio （SNR） and the normalized intensity fluctuation C（O） of a single-mode laser for bias signal modulation driven by color noises with colored correlation, the whole output properties of the laser system is described by K. It is found that there is a maximum in the curves of K versus D, Q, and io. The optimization parameters are gained.