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基于光纤F-P滤波器全光纤水汽拉曼激光雷达系统的设计与分析 被引量:6
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作者 王玉峰 华灯鑫 +1 位作者 王红伟 狄慧鸽 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期103-109,共7页
提出并设计了一套基于光纤F-P滤波器的可见波长域全光纤水汽拉曼激光雷达系统,实现对大气水汽和气溶胶的精细探测。讨论了光纤F-P腔内损耗和腔镜反射率对F-P透射谱的细度、峰值透过率以及带宽的影响,得到腔内损耗在小于3%的情况下,光纤... 提出并设计了一套基于光纤F-P滤波器的可见波长域全光纤水汽拉曼激光雷达系统,实现对大气水汽和气溶胶的精细探测。讨论了光纤F-P腔内损耗和腔镜反射率对F-P透射谱的细度、峰值透过率以及带宽的影响,得到腔内损耗在小于3%的情况下,光纤F-P滤波器具有较高的峰值透过率(大于0.5)和较窄的谱线带宽(小于0.9 nm)。通过结合光纤带通滤波器和二级级联光纤F-P滤波器的参数设计,在三个独立的光通道中分别实现水汽拉曼信号(660 nm)、氮气拉曼信号(606 nm)和米瑞利信号(532 nm)的窄带宽、高透过率严格滤波,并获得对杂散光的高抑制率。通过系统仿真,对各散射信号强度分布、水汽廓线和探测信噪比进行了数值仿真计算,验证了系统方案的可行性。 展开更多
关键词 遥感 水汽 拉曼激光雷达 光纤f-p滤波器
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光纤Bragg光栅校准可调谐F-P滤波器解调系统的研究 被引量:8
2
作者 乔学光 张磊 +2 位作者 贾振安 高宏 马超 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2008年第1期12-14,共3页
基于可调谐光纤(TF)Fabry-Pent(F-P)滤波扫描传感光纤Bragg光栅(FBG)反射的原理,针对可调谐光纤F-P滤波器的透射波长与驱动电压的非线性与不重复性,提出一种新颖的利用置于恒温箱内的FBG来提供波长参考,得到光纤F-P滤波器小范... 基于可调谐光纤(TF)Fabry-Pent(F-P)滤波扫描传感光纤Bragg光栅(FBG)反射的原理,针对可调谐光纤F-P滤波器的透射波长与驱动电压的非线性与不重复性,提出一种新颖的利用置于恒温箱内的FBG来提供波长参考,得到光纤F-P滤波器小范围内的电压-波长线性关系,对一温度传感器进行了试验检测,在30-130℃范围内,系统的平均偏差为0.52℃。 展开更多
关键词 光纤BRAGG光栅 可调谐光纤f-p滤波器 波长解调
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用光纤F-P滤波器解调的光纤光栅传感器的研究 被引量:21
3
作者 谢芳 王慧琴 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期359-362,共4页
报道了用光纤F-P滤波器解调检测光纤Bragg光栅(FBG)Bragg波长移动量,实验了一个可对静态及时变物理量进行检测的FBG传感器系统。该系统对静态物理量的测量结果的相关系数为0.996,对时变物理量的测量分辨率为10.9μstrain。
关键词 光纤BRAGG光栅 FBG 传感器 光纤f-p滤波器 波长移动量 静态物理量 时变物理量
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用F-P滤波器实现多通道分布式光纤光栅传感系统并行解调 被引量:7
4
作者 王立新 柏俊杰 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2005年第12期28-29,共2页
利用可调光纤F-P滤波器设计了两种多通道分布式光纤光栅传感系统的解调方案,其中四通道分布式并行解调方案可高精度并行解调上百个外界被测信号,该方案已被武汉理工大学广泛应用于大型多点监测工程中。
关键词 光纤光栅 可调光纤f-p滤波器 多通道分布式 并行解调
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级联多光纤F-P腔可调谐滤波器的研究 被引量:1
5
作者 刘玉敏 俞重远 +3 位作者 杨红波 张娜 张晓光 杨伯君 《光子技术》 2004年第2期81-86,共6页
光纤F-P滤波器在通信及传感等领域具有重要作用,文章对光纤多腔F-P滤波器的结构和性能进行了分析,主要讨论了级联F-P腔对光纤F-P滤波器性能的改善作用。
关键词 光纤f-p滤波器 结构 性能 游标滤波器 波分复用 离散调谐多腔结构
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采用F-P光纤环滤波器的窄线宽环形腔光纤激光器 被引量:14
6
作者 方秀丽 童峥嵘 +1 位作者 曹晔 杨秀峰 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期329-333,共5页
提出了一种采用F-P光纤环滤波器的窄线宽环形腔激光器,该激光器采用环形腔结构,两个耦合比为30:70的耦合器和一段2 m长的未泵浦掺铒光纤构成F-P光纤环滤波器,F-P光纤环滤波器产生的梳状谱,可以增大激光模式之间的自由光谱范围(FSR),在... 提出了一种采用F-P光纤环滤波器的窄线宽环形腔激光器,该激光器采用环形腔结构,两个耦合比为30:70的耦合器和一段2 m长的未泵浦掺铒光纤构成F-P光纤环滤波器,F-P光纤环滤波器产生的梳状谱,可以增大激光模式之间的自由光谱范围(FSR),在一定程度上减小跳模现象的发生,有利于模式的稳定。研究表明,通过对掺铒光纤的优化和耦合器的选择可以提高F-P光纤环滤波器的精细度,而F-P光纤环中的未泵浦掺铒光纤起到饱和吸收体的作用,使输出激光的线宽得到有效压缩。将保偏光纤光栅和F-P光纤环滤波器共同应用于环形腔掺铒光纤激光器,在室温下得到了3 dB线宽均小于0.07 nm(实验室光谱仪最小分辨率)的窄线宽双波长输出。在2 h的观测时间内,最大峰值功率波动小于0.4 dB,具有良好的稳定性。 展开更多
关键词 光纤激光器 f-p光纤滤波器 饱和吸收体 窄线宽 环形腔
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基于光纤梳状滤波器的光纤Bragg光栅波长解调技术研究 被引量:7
7
作者 高璇 黄俊斌 +1 位作者 顾宏灿 陈飞 《舰船科学技术》 北大核心 2008年第3期122-126,共5页
为了提高光纤Bragg光栅波长解调系统的解调精度和速度,研究了光纤Bragg光栅中心波长的解调方法,提出了一种利用光纤梳状滤波器对光纤Bragg光栅中心波长标定的方法。该方法基于牛顿插值算法,利用光纤梳状滤波器提供参考点,实现对光纤... 为了提高光纤Bragg光栅波长解调系统的解调精度和速度,研究了光纤Bragg光栅中心波长的解调方法,提出了一种利用光纤梳状滤波器对光纤Bragg光栅中心波长标定的方法。该方法基于牛顿插值算法,利用光纤梳状滤波器提供参考点,实现对光纤Bragg光栅中心波长的标定。研究结果表明,该方法可通过光纤梳状滤波器提供多个参考点,提高了解调精度;拉格朗日插值算法和牛顿插值算法的解调精度都很高,达到了±1-±5pm,波长的均方误差小于4pm。牛顿插值算法的运算量小,节省算术运算次数,尤其是节省乘、除次数,给计算机处理大量数据提供了方便。 展开更多
关键词 光纤BRAGG光栅 光纤f-p滤波器 梳状滤波器 解调
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光纤端面偏移对光纤F-P可调谐滤波器性能影响
8
作者 陈超 薛景锋 +1 位作者 孙义斌 江琴 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期239-241,共3页
在光纤F-P可调谐滤波器进行滤波调谐的过程中经常会出现光纤端面偏移的问题,从而导致其滤波性能下降。通过ZEMAX光学仿真软件对其光纤F-P腔部分进行仿真,模拟两光纤端面发生径向偏移和产生倾角时的情况,通过对仿真结果分析得出当发生径... 在光纤F-P可调谐滤波器进行滤波调谐的过程中经常会出现光纤端面偏移的问题,从而导致其滤波性能下降。通过ZEMAX光学仿真软件对其光纤F-P腔部分进行仿真,模拟两光纤端面发生径向偏移和产生倾角时的情况,通过对仿真结果分析得出当发生径向偏移时将会导致光纤F-P可调谐滤波器的峰值透过率减小,插入损耗增加;在产生倾角时将会导致光纤F-P可调谐滤波器的3dB带宽增加以及阻带抑制能力减弱,而当倾角大于0.005°时其滤波性能将会发生明显衰减。 展开更多
关键词 光纤f-p可调谐滤波器 光纤对准 ZEMAX 仿真研究
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基于光纤Fabry-Perot滤波的光纤激光温度传感系统
9
作者 杨帆 李邵德 +1 位作者 刘灏冲 何巍 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期453-458,共6页
提出并设计了一种基于氢氟酸腐蚀技术制备光纤微腔的方法,并通过熔接4.5mm长的单模光纤构成全光纤(Fabry-Perot,F-P)多光束干涉滤波结构,其主干涉谱周期为20.7nm,次级干涉谱周期为1.4nm;在此基础上,以光纤F-P滤波器作为选频器件搭建了... 提出并设计了一种基于氢氟酸腐蚀技术制备光纤微腔的方法,并通过熔接4.5mm长的单模光纤构成全光纤(Fabry-Perot,F-P)多光束干涉滤波结构,其主干涉谱周期为20.7nm,次级干涉谱周期为1.4nm;在此基础上,以光纤F-P滤波器作为选频器件搭建了掺铒光纤激光系统,实现了中心波长1560.40nm,信噪比15.441dB,3dB线宽0.28nm的窄线宽激光输出。实验中通过温度加热平台分别对光纤F-P滤波器进行升温和降温实验,在360~430℃的温度实验范围内,升温过程中激光波长产生红移,传感系统的温度灵敏度为13.80pm/℃,线性拟合度为99.82%;降温过程中激光传感系统的温度灵敏度为13.36pm/℃,线性拟合度为99.44%。本研究为高精度高温传感提供了一种激光系统测量方法。 展开更多
关键词 光纤f-p滤波器 光纤激光器 氢氟酸 光纤温度传感
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光纤磁流体F-P电磁场传感器 被引量:8
10
作者 胡涛 赵勇 +1 位作者 吕志伟 陈菁菁 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期2445-2449,共5页
基于磁流体的可控折射率特性,以磁流体纳米功能材料为腔内介质,提出一种结构简单、无移动部件的新型光纤F-P电磁场传感器,实现了电磁场的测量。同时,给出了基于光纤光栅波长解调技术对光纤F-P滤波器输出波长进行解调检测的方法。分析了... 基于磁流体的可控折射率特性,以磁流体纳米功能材料为腔内介质,提出一种结构简单、无移动部件的新型光纤F-P电磁场传感器,实现了电磁场的测量。同时,给出了基于光纤光栅波长解调技术对光纤F-P滤波器输出波长进行解调检测的方法。分析了磁流体的可控折射率特性及其用于测量电磁场的原理,介绍了传感器系统的结构和原理。对所提出的方法以及影响测量结果的因素进行了初步的实验,结果表明,环境温度和磁流体薄膜厚度都会对测量结果有影响。在磁流体薄膜厚度为12.7μm时,测量特性具有较好的线性度。 展开更多
关键词 光纤f-p滤波器 磁流体 光纤传感器 电磁场测量
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温度补偿型光纤光栅加速度传感探头结构设计 被引量:4
11
作者 李国利 翟力欣 李志全 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期505-507,共3页
采用可调光纤F-P滤波器技术设计了一种光纤光栅加速度传感系统。提出了一种温度补偿型光纤光栅加速度传感探头,探头弹性系统主要有惯性质量块、双弹簧片、钢管等组成。探头采用不受力光纤光栅法进行了温度补偿。该探头具有结构简单,不... 采用可调光纤F-P滤波器技术设计了一种光纤光栅加速度传感系统。提出了一种温度补偿型光纤光栅加速度传感探头,探头弹性系统主要有惯性质量块、双弹簧片、钢管等组成。探头采用不受力光纤光栅法进行了温度补偿。该探头具有结构简单,不受电磁干扰,不受光路功率波动和相位噪声影响等优点,且能自动进行温度补偿。 展开更多
关键词 光纤光栅 温度补偿 加速度传感器 弹簧片 钢管 可调谐光纤f-p滤波器
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光纤光栅传感器实时解调系统 被引量:5
12
作者 王鑫 王俊林 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2012年第3期70-72,共3页
通过对FPGA和可调光纤F-P滤波器原理的研究,设计了一个具有高速率、高精度、低成本等优点,并且可以直接输出对应于波长变化的电信号,实现准确的多点实时测量的解调系统。文中给出了该系统的主要器件选择以及软硬件设计方案。实验证明,... 通过对FPGA和可调光纤F-P滤波器原理的研究,设计了一个具有高速率、高精度、低成本等优点,并且可以直接输出对应于波长变化的电信号,实现准确的多点实时测量的解调系统。文中给出了该系统的主要器件选择以及软硬件设计方案。实验证明,该解调系统的动态扫描范围达50 nm,分辨率达到1.8 pm. 展开更多
关键词 光纤BRAGG光栅 解调系统 光纤f-p滤波器 FPGA
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基于DSP芯片控制的光纤光栅传感解调系统 被引量:2
13
作者 王敏 乔学光 +1 位作者 贾振安 禹大宽 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2006年第2期10-12,共3页
提出并实现了基于DSP芯片控制的准分布式光纤Bragg光栅传感网络信息解调系统,着重介绍了基于可调谐光纤F-P滤波(TFFP)解调技术的工作原理,并给出了此解调系统硬件设计的详细接口图。该系统扫描频率在25~100Hz间可调,分辨率达2pm,动态... 提出并实现了基于DSP芯片控制的准分布式光纤Bragg光栅传感网络信息解调系统,着重介绍了基于可调谐光纤F-P滤波(TFFP)解调技术的工作原理,并给出了此解调系统硬件设计的详细接口图。该系统扫描频率在25~100Hz间可调,分辨率达2pm,动态测量范围达50nm。同时变频变幅的TFFP锯齿波扫描信号可以灵活地改变系统的扫描范围,进一步提高了系统的解调速度。 展开更多
关键词 光纤光栅 解调 可调谐光纤f-p滤波器 DSP
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Bragg光纤光栅电流传感器的设计与研究 被引量:1
14
作者 温济霞 裴东兴 +1 位作者 张艳兵 田壮 《伺服控制》 2012年第4期67-70,共4页
光纤光栅传感器具有体积小、灵敏度高以及电器绝缘性等优点,本文结合光纤光栅传感原理,设计了一种基于磁致伸缩材料调节布拉格光栅的光电流传感器,并从理论分析和计算机仿真方面进行了研究。论文针对传感信号的特点,采用了基于可调谐F-... 光纤光栅传感器具有体积小、灵敏度高以及电器绝缘性等优点,本文结合光纤光栅传感原理,设计了一种基于磁致伸缩材料调节布拉格光栅的光电流传感器,并从理论分析和计算机仿真方面进行了研究。论文针对传感信号的特点,采用了基于可调谐F-P滤波器的解调方案,并采用单片机进行信号处理及控制的方法,从而达到使用的目的。最后对系统进行了仿真,并对温漂造成的误差进行了理论分析,证明了温漂是造成系统误差的一个重要因素。 展开更多
关键词 光纤BRAGG光栅 可调光纤f-p滤波器 电流传感器 磁致伸缩
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用于光纤解调仪表的SOA扫描光源研究 被引量:1
15
作者 孙义斌 《计测技术》 2016年第S1期5-9,共5页
光纤传感技术是近年来迅速发展的新型计量测试技术之一。光源系统作为传感解调的关键部件,宽光谱高质量的扫描光源可提高光纤传感系统的解调精度及负载能力。本文对半导体光放大器(SOA)的管脚进行了性能测试,并利用SOA建立了一种采用环... 光纤传感技术是近年来迅速发展的新型计量测试技术之一。光源系统作为传感解调的关键部件,宽光谱高质量的扫描光源可提高光纤传感系统的解调精度及负载能力。本文对半导体光放大器(SOA)的管脚进行了性能测试,并利用SOA建立了一种采用环形腔结构的扫描光源系统,针对MOI公司生产的两款不同型号光纤F-P可调谐滤波器进行了实验分析。得到扫描范围较宽,频率较高,平坦度良好的扫描光源系统,并总结出目前依然存在的问题。 展开更多
关键词 半导体光放大器(SOA) 光纤f-p可调谐滤波器 扫描光源
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FBG传感信号数字化可调谐F-P滤波器解调技术研究 被引量:14
16
作者 贾振安 刘静 +3 位作者 乔学光 尉婷 高宏 冯宏飞 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期649-651,共3页
为进一步提高光纤光栅(FBG)解调系统的性能,提出并实现了基于FPGA逻辑控制的可调谐F-P滤波(TFFP)FBG传感数字化解调系统。重点介绍基于TFFP解调技术的工作原理,并给出了此解调系统硬件设计的系统框图。解调实验结果表明,通过与光谱仪的... 为进一步提高光纤光栅(FBG)解调系统的性能,提出并实现了基于FPGA逻辑控制的可调谐F-P滤波(TFFP)FBG传感数字化解调系统。重点介绍基于TFFP解调技术的工作原理,并给出了此解调系统硬件设计的系统框图。解调实验结果表明,通过与光谱仪的测量数据比较,此解调系统达到了预期的目标,经标定后系统的分辨率达1 pm,动态测量范围达50 nm,测量精度达0.01 nm。 展开更多
关键词 光纤Bragg光栅(FBG) 可调谐光纤f-p滤波器(TFFP) 解调 FPGA
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一种新型的高压电器温度在线测量系统 被引量:9
17
作者 钱祥忠 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1359-1363,共5页
基于螺旋形液晶填充光子晶体光纤的温度传感特性,提出一种新型的高压电器温度传感器系统。该传感器系统由宽带光源、螺旋形液晶、光子晶体光纤、光纤F-P腔(Fabry-Perot cavity)滤波器、信号处理放大电路等组成。将螺旋形液晶封装在光子... 基于螺旋形液晶填充光子晶体光纤的温度传感特性,提出一种新型的高压电器温度传感器系统。该传感器系统由宽带光源、螺旋形液晶、光子晶体光纤、光纤F-P腔(Fabry-Perot cavity)滤波器、信号处理放大电路等组成。将螺旋形液晶封装在光子晶体光纤的纤芯空气孔中,利用光子晶体光纤对温度和弯曲不敏感特性以及螺旋形液晶的螺距对温度变化非常敏感的特性,传感器的选择反射光波长依赖于温度的变化,采用光纤F-P腔滤波器解调出光波长的变化,利用反射波长与温度之间的关系,实现温度的测量。测量系统选用合适液晶,可以得到不同的温度测量范围,能对高压电器温度进行在线检测,测量精度可以达到±0.1℃以内,并具有本征安全、高精度、高电绝缘和抗电磁干扰、对应变和环境光变化不敏感以及与普通传输光纤兼容性好等优点。 展开更多
关键词 温度在线测量系统 高压电器 光子晶体光纤 螺旋形液晶 光纤f-p滤波器
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一种光纤Bragg光栅传感器解调系统的实验研究 被引量:7
18
作者 李安民 恽斌峰 +1 位作者 汪弋平 崔一平 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期424-426,共3页
实验研究了基于可调谐光纤激光扫描的光纤Bragg光栅(FBG)传感器解调技术。系统由可调谐光纤F-P(TFFP)滤波器、掺Er光纤放大器(EDFA)、隔离器和耦合器组成可调谐激光光源,根据光电探测器输出波形、驱动电压与应变间关系实现了应变解调。... 实验研究了基于可调谐光纤激光扫描的光纤Bragg光栅(FBG)传感器解调技术。系统由可调谐光纤F-P(TFFP)滤波器、掺Er光纤放大器(EDFA)、隔离器和耦合器组成可调谐激光光源,根据光电探测器输出波形、驱动电压与应变间关系实现了应变解调。分析了影响系统解调精度的原因,并做了相应的改进。实验测得,应变与TFFP驱动电压间的线性度达到0.998,且能达到1.26μstrain的高应变分辨率。 展开更多
关键词 可调谐光纤f-p(TFFP)滤波器 光纤Bragg光栅(FBG)传感器 分辨率
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动静态监测光纤光栅传感信号的实验研究 被引量:3
19
作者 王小凤 乔学光 +2 位作者 贾振安 赵大壮 郭小东 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1048-1051,共4页
基于可调谐光纤TF Fabry-Pent(F-P)滤波扫描传感光纤Bragg光栅(FBG)反射峰的原理,提出一种新颖的探测方法,分别从动静态两方面监测传感FBG反射谱与TF F-P透射谱的合成谱。实验中,通过加载到TF F-P滤波器的驱动信号的不同,在静态监测下,... 基于可调谐光纤TF Fabry-Pent(F-P)滤波扫描传感光纤Bragg光栅(FBG)反射峰的原理,提出一种新颖的探测方法,分别从动静态两方面监测传感FBG反射谱与TF F-P透射谱的合成谱。实验中,通过加载到TF F-P滤波器的驱动信号的不同,在静态监测下,模拟并分析了光信号功率与转化电压的趋势图以及多次实验中探测到最大信号时两者的关系;用双踪示波器动态实时监测并分析了经光电探测(PD)及其放大调理电路转换后的电压变化信号。实验结果表明,PD探测的最大值与传感FBG反射峰对应。经过标定后的系统分辨率可达1 pm,测量精度为0.01 nm。 展开更多
关键词 光纤布拉格光栅(FBG) 可调谐光纤(TF)f-p滤波器 波长漂移 光电探测 动静态监测
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