普通单模全光纤化水听器及其驱动电路设计

提出了一种普通单模全光纤化水听器及其驱动电路的设计方法。选择了传输波长为1550 nm的单模光纤,采用多量子经阱分布反馈(multi-quantum well distributed feed back, MQW-DFB)半导体激光器作为系统光源,选用MAX3263和MAX038分别设计激光驱动器和高性能正弦波信号发生器,用InGaAs PIN作为光电探测器。实验测试表明:设计的光纤水听器的灵敏度比标准水听器(压电型)高50 dB～60 dB(在1kHz～30kHz范围)。

基于单模光纤偏芯结构的光纤折射率传感器研究

基于迈克尔逊(Michelson)干涉仪(MI)原理,结合光纤传感器的特性,设计和实现了一种单模光纤(SMF)偏芯干涉仪结构光纤折射率传感器,并针对蔗糖溶液进行了折射率的测量。实验结果表明:这种传感器的传感范围在1.33～1.39时,特征波长与外界折射率有单调的递减变化关系,蔗糖折射率每变化0.01时,特征波长平均变化约为0.12nm。这种传感器结构简单,灵敏度较高,能够实现液体折射率与浓度变化的在线检测。

基于抛物线拟合的光纤自动对准算法

半导体激光器(LD)与单模光纤(SMF)耦合时,峰值功率搜索算法是实现自动对准的关键。对LD和SMF端面耦合特性进行了分析,进而设计了基于抛物线拟合原理的光纤自动对准算法,给出了算法的具体实现方法。实验证明,与传统的爬山法相比,这种算法由于减少了采样点数而缩短了搜索时间,收敛速度快,从而提高了自动对准的速度。

光子晶体光纤与普通光纤混合的Raman放大器

将25 km普通单模光纤(SMF)和高非线性光子晶体光纤(PCF)共同作为增益介质组成分布式混合光纤Raman放大器(H-FRA),并考虑前向、后向和双向3种泵浦方式和2种不同参数的PCF在光纤链路的不同位置,研究了其增益和噪声特性。结果表明,当PCF位于增益光纤链路的尾端时,H-FRA具有较好的噪声性能;H-FRA的开关增益不仅与PCF在光纤链路中的位置有关,还与其插入损耗和泵浦方式有关;对位于链路尾端的后向和双向泵浦H-FRA,增益和噪声性能均最佳。

利用非化学汽相沉积法制备掺Yb^3＋光子晶体光纤的研究

提出了一种制备掺Yb3+光子晶体光纤(PCF)的新方法,即:非化学气相沉积法。利用溶液掺杂法,将SiO2、YiCl3、AlCl3、K2CO3材料在水溶液中混合,再蒸发、烘干得到均匀的混合材料,经2 000℃以上高温熔炼制备出高掺Yb3+浓度石英玻璃。用掺Yb3+石英玻璃作为纤芯,通过堆积法制备光纤预制棒,再经拉丝塔拉制出了大芯径掺Yb3+PCF。对掺Yb3+PCF的光谱特性进行了实验测量,得到了良好的吸收特性和荧光特性。

一种小行程导轨垂直度测量方法

基于平行光束的远场干涉衍射原理,经涡旋位相板编码的激光光束可在中央产生干涉暗斑,且暗斑的中心位置只由涡旋位相板中心点决定,不随光束漂移变化。采用暗斑作为扫描光斑,具有比传统扫描光斑更大的扫描范围和更精确的定位,通过记录扫描过程中暗斑的中心位置,对两导轨轨迹进行直线拟合并计算垂直度。实验得到X导轨拟合直线方程为y=0.139 5x+0.142 8,拟合系数R2=0.999 4,Y导轨拟合直线方程为y=-17.17x-0.061 26,拟合系数R2=0.999 9。两直线的夹角为85.4°,垂直度误差大小约为4.6°。误差主要是由环境振动和所用CCD像素切割的垂直度所引起。理论分析和实验结果证明了该方法具有比传统扫描光斑更大的扫描范围和更精确的定位,是一种可行的垂直度测量方法。