自由光谱范围可调谐的Mach-Zehnder全光纤干涉仪

介绍了一种自由光谱范围可调谐Mach-Zehnder全光纤干涉仪,该结构由2个3d B光纤耦合器和1个可调光延迟线组成,自由光谱范围的调谐由高精度光延迟线控制。Mach-Zehnder全光纤干涉仪两臂的光延迟时间调节范围为0~300ps,自由光谱范围可调谐范围为3^+∞GHz。

耦合器对全光纤干涉仪系统调制度影响的研究

本文分析了非理想状态下的2×2耦合器(包括耦合器Ⅱ和耦合器Ⅲ)与两个耦合器之间的光纤延迟线损耗对全光纤干涉仪系统的调制度的影响。

全光纤Mach-Zehnder干涉仪及其在光纤自发布里渊散射测量中的应用

从理论上分析了全光纤 Mach- Zehnder干涉仪的分光原理 ,并将所研制的全光纤单通Mach- Zehnder干涉仪和双通 Mach- Zehnder干涉仪应用于自发布里渊散射光谱的测量 。

一种新型全光纤速度干涉仪

基于传统速度干涉仪(VISAR)和光纤速度干涉仪(AFVISAR)的特点,提出了一种由光纤和光纤耦合器组成的工作波长为532nm的新型全光纤速度干涉仪(NAFVISAR)。该干涉仪采用多模光纤器件构成分离系统,单模光纤器件组成核心部分。由于有两路携带不同信息的光束经不同路径传输到耦合器中,当这两路光束满足干涉条件时,可利用它们的干涉场信息来调解出被测靶的信息,从而区分波面的加减速变化。用该系统进行了Hopkinson森杆一维应力加载下的入射杆端面的速度剖面测试,实测速度最大值为49. 36m/s,与理论速度的最大值50. 16m/s基本符合,实现了全光纤速度干涉仪的实用化。

基于全光纤马赫—曾德尔干涉仪的电流传感研究

本文研究了一种基于全光纤马赫—曾德尔干涉仪的高灵敏度电流传感器 ,干涉仪的一个臂在细金属套管中穿过 ,对细金属管通以直流电 ,利用电流的热效应对干涉仪的两臂长差进行调谐 ,从而实现了一种相位调制型电流传感器 .实验中在消除环境干扰的情况下 ,采用波长定标法 ,当直流电流在 0～ 1 .8A范围内变化时 ,干涉谱线中的某一特定波长的移动与电功率成正比 ,线性拟合度为 0 .9987,波长最大移动了 32 nm,调谐速率为 1 9.4 7nm/W.

基于全光纤Mach-Zehnder干涉仪的温度测量系统

设计了一种可测量小范围温度扰动的全光纤M ach-Zehnder干涉测量系统。简单介绍了全光纤M ach-Zehnder干涉仪的基本结构和工作原理,并推导了干涉条纹移动距离与测量臂长度变化之间的关系式;在理论分析的基础上,搭建了一全光纤M ach-Zehnder干涉仪系统,通过在有标识刻线的接收屏上直接观察测量干涉条纹的移动距离来确定测量臂光纤的温度变化,最终,确定了测量臂光纤加热温度和干涉条纹移动距离之间的关系;通过实验结果分析可知,该干涉系统可实现小范围温度扰动的准确测量,测量精度可达到℃/18。

全光纤迈克尔逊-萨尼克干涉仪型梳状滤波器实验研究

提出用 3dB耦合器和光纤环镜制作了一种全光纤迈克尔逊 萨尼克型光学梳状滤波器 ,其信道间隔为 5 0GHz。实验研究了其电调谐特性及干涉臂的扭转对其输出特性的影响。对全光纤迈克尔逊 萨尼克型梳状滤波器与马赫 曾德尔干涉仪型梳状滤波器的性能优劣进行了分析比较 ,其结果可以为今后该器件的制作及关键技术的解决提供参考。

提高全光纤速度干涉仪系统灵敏度的一种方法

介绍了用3×3耦合器代替2×2耦合器来提高探测器灵敏度的一种方法。先用3×3耦合器的耦合模理论得出了3×3耦合器的输出端输出的三路信号相位差的特性,然后解释了这种输出特性能提高探测器灵敏度的原因,最后讲述了在实际操作中提取输出端信号的方法。

基于Mach-Zehnder干涉仪的单模光纤声波传感器的研究

光纤传感器是20世纪70年代中期发展起来的一种新型传感器.它与普通的传感器相比,具有灵敏度高、抗电磁干扰、耐腐蚀、防燃等优点,因此在温度、应力、磁场等传感领域都有着广泛的应用.本文研究的光纤声波传感器,其基础为Mach-Zehnder(M-Z)全光纤干涉仪,我们主要的工作集中在传感臂探头的制作.所研制的基于M-Z干涉仪的单模光纤声波传感器,可以对声波的频率和声压级(输出电压峰谷差值)进行测量,频率响应范围为4～5000 Hz,涵盖了次声波段,动态响应范围上限为100 dBA.

全光纤干涉式结构中传感模式仿真分析

全光纤干涉式传感结构中包层模场与外界物理量作用,携带被感测信息,因此对包层模的研究是设计制作和提高该类传感器传感性能的关键.利用有限差分光束传播法获得传感光纤不同长度和不同芯径比时传感器对应的光谱,通过傅里叶变换获得其干涉频谱,计算出各主要参与干涉的包层模组的有效折射率,利用色散方程确定对应包层模.理论仿真结果显示,随着传感部分光纤长度增加,参与干涉的包层模式随之增加,并且向高阶模式变化,光谱变得稠密,是多阶包层模干涉的叠加,传感器输出干涉谱的自由光谱范围变小.随着输入光纤与传感光纤芯径比变化,会明显改变纤芯包层功率分布,同时,芯径比增大也会增加参与干涉的包层模种类和阶数.

基于全光纤Mach-Zehnder干涉的应变传感测量

研究了全光纤Mach-Zehnder干涉实验系统,并将其用于微应变的测量.介绍了全光纤M-Z干涉仪测应变系统的基本结构和原理,讨论了应变量的计算方法.通过实验,测量了不同应变情况下的几组信号,并对数据分析处理,解调出包含在干涉信号中的应变信息.实验装置简单,易操作.实验结果表明,全光纤Mach-Zehnder干涉仪与电传感器实验仪相比较,具有更高的频率响应和测量灵敏度.

基于光纤马赫-曾德尔干涉仪光纤水听器的实验研究

本文对基于马赫-曾德尔干涉技术的光纤水听器系统进行了实验研究.根据光外差检测原理,利用自制的全光纤马赫-曾德尔干涉仪系统,对鱼群活动引起的扰动信号进行了测量和分析.得到在一定条件下,随着鱼群活动区域面积的增加或温度的降低,探测灵敏度呈线性减小,最小分辨能力下降的结论.实验结果表明:随着活动区域直径的降低,系统灵敏度分别为1.606 6、2.349 9和2.412 5μW/条,最小分辨力分别为14、10和8条;随着活动区域温度的降低,系统灵敏度分别为1.339 1、1.022 7和0.432 1μW/条,最小分辨力分别为4、6和18条,测量结果与分析得到的结论一致.

光纤耦合器与速度干涉仪的灵敏度

通过改进光纤定向耦合器的结构,可以显著提高光纤速度干涉仪的灵敏度。该文从熔融拉锥型光纤定向耦合器的数学模型出发进行研究,详细分析了2×2和3×3型光纤定向耦合器在全光纤速度干涉仪(AFVISAR)中的具体作用,并对此两种结构的光纤速度干涉仪的性能(主要是灵敏度)的优劣进行了对比分析,表现出3×3型光纤定向耦合器构成的两端探测系统的优越性。最后提出采用N×N型光纤定向耦合器可能带来的光纤速度干涉仪性能的提高和适用局限性。

一种基于3×3耦合器构造干涉仪的被动解调新方法

提出一种基于3×3耦合器干涉信号的全新被动解调方案,方案基于简单的数学运算,利用2路干涉信号,消除了单路信号的不灵敏区,不需要校准。与相位生成载波技术(PGC)和过去基于3×3耦合器的解调方案相比,不需要载波、滤波器,不需要3×3耦合器有严格的分光比,而且更加具有实用性。最后通过使用稳定化光源和采样率满足fs Aω情况下的测速实验,验证了方案的正确性和可行性。

全光纤速度测量仪的研究

本文提出一种由单模光纤及其无源器件构成的全光纤速度测量仪。在具体分析该测量仪的工作原理基础上研制了一套实用的速度测量系统,并且将该干涉仪与传统的迈克尔逊速度干涉仪进行了比较。将其应用于喇叭的振动测量中,获得了稳定的、可重复的实验曲线。

全光纤VISAR在动高压中的测量技术探索

介绍了全光纤任意反射面速度干涉仪 (F VISAR)的原理 ,并在动高压条件下进行了初步应用。结果表明 ,在Hopkinson杆实验中冲击速度较低 ,全光纤VISAR系统工作性能很好 ;在一级轻气炮实验中冲击速度较高 ,尚存在一些技术问题 ,并对此进行了分析与讨论。

全光纤VISAR系统中色散问题的研究

全光纤VISAR进入干涉仪能产生干涉的两光束光程差近似为零 ,是全光纤VISAR测速的前提条件 .对此 ,研究了低输入光功率时 ,单模光纤的色散对全光纤VISAR光程差的影响 。

全光纤VISAR系统中条纹常数的分析

全光纤VISAR系统具有大的测速范围,其测速的动态范围和条纹常数有关。从干涉光路的实现原理出发,推导出速度与条纹常数的关系式,并分析了FVISAR系统不同速度分档下的条纹常数确定。在保证1．5％精度及假设光源相干长度为1 mm的前提下,给出了具体的速度分档情况。

用于多点测试的全光纤速度干涉仪研究

基于时分复用(TDM)原理,提出了一种新型的用于多点速度测试的全光纤干涉系统,通过同一个冲击靶面的测速实验验证方案的可行性。该系统通过在原有全光纤速度干涉仪(AFVI)的探测端口引入光纤耦合器和延迟线,由于延时的存在,被测点干涉信号之间在时间上存在相同的延时,利用时分复用原理,能够实现以往需要多套速度干涉仪才能实现的对测试靶面的多点测试功能。通过对同一个测试自由面上的两点进行测试,得到了具有一定时延的相似干涉条纹,而且延迟的时间与光纤延迟线对应。实验验证了系统设计的正确性。

全光纤多模速度干涉仪的研究

针对传统全光纤单模速度干涉仪在爆炸冲击试验中,前端的单模准直器对高速运动的物体的漫反射光难以有效收集,提出了全光纤多模速度干涉仪的装置。利用超辐射发光二极管作为光源,初步验证了全光纤多模速度干涉仪的可行性。主要阐述了全光纤多模速度干涉仪的原理和结构,并将其与全光纤单模速度干涉仪在喇叭振动速度的实验中进行比较,取得了一致的结果,最后还进行霍普金森压杆撞击实验,实测的速度最大值为10.49 m/s,与理论值10 m/s符合较好。