基于相位产生载波技术的光纤解调器

提出一种基于相位产生载波技术的光纤解调器,它可以给光纤检波器阵列提供光能并实现对光纤检波器阵列中光波相位携带震动信息的接收和解调.光纤解调器由光发射机、光接收机、供电电路及通信电路组成.光发射机发出携带调制载波的光脉冲,经过光学复用后注入光纤检波器阵列.通过光接收机对光纤检波器阵列敏感到携带地震信息的光波进行接收,经过光波的解复用后,对干涉信号进行光电转换、数据采集及信号解调,最终得到原始的地震数据.通信电路与GPS授时器、主缆的通信光纤以及光接收机的输出连接,给解调后的数据打时标,并实现与相邻解调器或地震记录仪的通信.

干涉型光纤传感器相位生成载波解调方法改进与研究

提出了基于干涉型光纤传感器的相位生成载波解调方法(PGC)的改进方法,通过算法上的改进和增加抗混叠滤波器,有效地改善了解调结果,并大大降低了系统的采样频率,结论对设计干涉型光纤传感器解调系统有重要的参考意义.

数字化相位载波解调方案在光纤水听器系统中的实现

本文分析了干涉型光纤水听器内调制相位载波(PGC)调制解调的原理,提出了PGC调制解调的全数字化方案,通过计算机仿真,并在光纤水听器系统中实现了PGC的数字化解调。实验室光纤水听器与标准水听器对比测试以及实际海况试验都证明,数字化PGC解调技术在光纤水听器系统的实现对水声信号的检测是有效的。

两类单阿秒脉冲产生技术的相位依赖性分析

为了分析目前国际上现有的两类高次谐波极紫外单阿秒脉冲产生技术——振幅选通技术和偏振选通技术在驱动脉冲场载波-包络相位设置方面的差异,基于这两类单脉冲产生技术基本原理并借助于高次谐波产生3步理论分析模型,半定量分析了这两类技术的驱动光场载波-包络相位依赖性及其差异。结果表明,两者的最佳驱动脉冲场载波-包络相位设置分别为0与0.5π,出现此差异的根本原因是高次谐波现象对驱动光场偏振度的高度依赖性。此分析结果对更短脉宽极紫外阿秒脉冲光源的产生和相关应用具有重要的参考价值。

干涉型光纤传感器相位载波解调技术研究

相位载波解调技术是用于光纤传感器中的一种重要的信号解调技术。简要说明了Mach-Zehnder干涉型光纤传感器的检测原理,对PGC解调算法进行了详细的理论分析,并用MATLAB搭建系统进行仿真,实现了传感信号的解调。对系统中的一些关键技术进行了讨论,重点分析了系统的动态范围上限,得到动态范围上限受低通滤波器、待测信号频率和载波频率的影响趋势,结论对于设计干涉型光纤传感系统有重要的理论指导意义和参考价值。

匹配型迈克尔逊干涉结构中PZT相位调制对PGC解调算法的影响

通过对相位生成载波(PGC)解调算法的仿真以及参考大量相关文献,可以发现调制度C对PGC解调结果有着极其重要的影响。而调制度C的大小由压电陶瓷PZT(Piezoelectric Transducter)对光路实际产生的相位调制决定,因此,对PZT光相位调制器相位调制常数的校准以及实际产生的相位调制计算很重要。其中对于光相位调制器相位调制常数的校准,可以根据PZT的特性,对PZT施加固定频率的三角波电压,观察干涉信号的变化。通过分析匹配型迈克尔逊干涉仪的PZT调制方式,给出计算调制度C的公式,并分析了调制方式对载波调制度大小和相位的影响,得出PZT对光路信号调制两次,与PZT的调制度两次叠加基本相等,但是会对载波基频增加一个固定的相位延迟,对调制解调算算法有影响,需计算其具体大小,在运算时消掉其影响。

干涉型光纤传感器相位载波系统解调能力分析

在光纤干涉型传感解调系统中,针对相位生成载波(PGC,Phase Generated Carrier)解调系统可恢复输入信号能力,提出将卡森准则引入到PGC调相带宽设计领域。结合光纤传感器工程应用中常见的宽频信号激励形式,给出宽带信号解调评价指标,以验证PGC卡森宽带调相带宽估计外推公式的估计准确性和适用性,统一指导PGC系统无失真解调输入信号能力的设计。

超短脉冲谐波截止频率与载波包络相位关系的研究

采用Lewenstein模型计算了两个不同脉宽的超短脉冲高次谐波截止频率与包络载波相位的关系,结果显示,其截止频率随载波包络相位的增加先减小后增加.随着脉冲宽度的减小,高次谐波截止频率变化的幅度增加.我们按准经典的三步模型解释所得结果,并讨论了量子辐射效应.

干涉型光纤水听器PGC解调系统数字化实现的研究

概述了干涉型光纤水听器直接调制光源的相位生成载波(PGC)解调技术。重点介绍了其数字化实现方法,并通过实验和仿真,考虑到数字化实现过程中所要求的实时性,对系统中对探头的复用以及解调结果有重要影响的滤波器进行了详细的研究。本文的结论在相位生成载波数字解调方案的设计中具有重要的指导意义。

干涉型光纤水听器PGC数字式零差解调系统的开发

相位生成载波的零差解调技术被频繁用于干涉型光纤水听器的信号解调。然而由于模拟电路的电子元件间存在阻抗不匹配、过载等问题,因此解调系统不能达到最佳性能。为了克服上述问题,在LabVIEW平台下开发了PGC数字零差解调系统,并进行计算机仿真。结果表明,PGC数字零差解调系统具有很好的稳定性和实际可行性。

基于PGC光纤传感器的全数字化解调设计与分析

介绍了一种基于Mach-Zehnder和Sagnac混合干涉型分布式光纤传感器的相位产生载波(PGC)全数字化解调系统。针对GD32F103信号算法处理芯片,进行了PGC数字解调系统的设计,对系统性能进行了分析,最后与模拟解调效果进行了性能对比分析。实验待测信号为0~50 kHz,理想情况下管道泄漏点距离法拉第旋转镜距离为8 045 m,实际情况下距离为8 188.7 m,绝对误差为143.7 m,相对误差为1.75%。本数字系统具有良好的稳定性和较高的定位精度。

基于LabVIEW的PGC零差检测技术研究

相位生成载波(PGC)调制和解调技术是干涉型光纤传感器领域非常重要的信号处理技术。简要说明了相位生成载波的调制和解调原理,结合具体的公式推导过程对PGC-DCM解调算法和PGC-Arctan解调算法进行了详细的理论分析。利用LabVIEW软件编写了两种PGC解调过程的仿真程序,实现了对被测信号的解调。对比分析了两种解调结果,对PGC解调中的一些关键参数进行了讨论。该研究结果对于光纤干涉传感器的相位解调技术的改进具有参考价值。

干涉型光纤水听器PGC解调方案的研究

光纤水听器是一种建立在光纤、光电子技术上的水下声信号传感器,它通过高灵敏度的光纤相干检测,将水声信号转换成光信号,通过光纤传送至信号处理系统提取声信号信息.针对干涉型光纤水听器PGC解调方案作了研究,并通过模数混合的PGC解调完成了对声信号的检测.

干涉型光纤水听器PGC解调处理研究

在干涉型光纤水听器的信号检测处理技术中,基于相位产生载波(Phase Generated Carrier 简称PGC)的处理方法应用广泛,本文通过对PGC技术的理论和仿真分析,说明采用PGC技术的可行性意义。

F-P型同振式光纤矢量水听器相位产生载波解调算法

提出了用法布里-珀罗(F-P)型光纤加速度计构成同振式矢量水听器的方案,并进行了结构设计。通过对水听器光学输出解调算法的理论分析,采取双探头接收光强差值的倒数输出设计,从而实现了针对法F-P型多光束干涉的相位产生载波(PGC)解调方案。推导了F-P型光纤加速度计的加速度相移灵敏度的表达式,用计算机仿真了F-P干涉的PGC解调过程,并对系统输入输出信号的进行对比,验证了解调方法的可行性,拓宽了PGC解调的应用范围。分析了光强及C值选择对解调的影响,并采用模拟输入F-P信号的方式,进行DSP模拟解调验证,证明了F-P同振式光纤矢量水听器PGC解调算法的可行性。

基于基频混频的相位生成载波调制解调方法研究

提出了干涉型光纤传感器的相位生成载波(PGC)解调的一种改进方法。在传感信号的幅度较小的情况下,该解调方法只由基频信号对输入信号混频,就可以得到与原始传感信号波形成正比的信号,从而提高整个解调过程的效率。仿真分析及实验结果都验证了改进算法的可行性。在基于马赫-曾德尔干涉仪(MZI)以及外调制方式的信号检测实验中,采用该解调方法所得信号和原信号相关系数达0.99以上。

一种消除伴生调幅的光源调频型相位生成载波解调方法

为了克服伴生调幅对光源调频型相位生成载波(PGC)解调方法的影响,提出一种基于双路干涉信号和微分-交叉相乘(DCM,differential-cross multiply)的PGC解调方法。通过3×2耦合器引入双路干涉信号,直接调制光源频率获得相位载波。实验结果表明,新方法较好地消除了光源伴生调幅的影响。对于4 rad的解调信号,总谐波比提高20 dB以上,幅值偏差为0.08 rad,而单路干涉信号的DCM-PGC方法的偏差达0.33 rad。并且,新方法的信噪比和信纳比均有显著的改善。

3维VSP光纤检波器井下地震采集系统

介绍了一种用于石油勘探的井下3维VSP(Vertical Seismic Profile)采集系统设计方案,实验验证该系统达到了可测量动态范围80dB(可测量最大值与最小之比),系统采集、处理和传输的总延时低于200ms(2kbit/s采样率)的指标,适用于井下VSP采集.系统采用六级光纤加速度传感器组成阵列,其中每级传感器由三个麦克尔逊干涉仪构成.使用高速DSP处理芯片实现相位产生载波(Phase Generated Carrier,PGC)解调等算法以获得地震波信号;同时应用多个ARM处理器设计光纤检波器阵列控制器以及阵列内部总线.

基于光纤M-Z干涉仪相干度变化的超窄线宽激光器跳模检测研究

超窄线宽激光器随机发生的跳模现象,作为一种干扰或噪声,是降低光学相干检测系统性能的重要因素。为了有效检测单纵模超窄线宽激光器的模式稳定性,提出一种基于光纤M-Z干涉仪的超窄线宽激光器跳模检测方法,该方法通过在干涉仪内引入相位生成载波(PGC)外调制技术,将激光器跳模过程中光源相干性的变化转化为干涉仪相干度的突变,从而实现对整个跳模过程的实时监测。实验结果表明,该方法在检测灵敏度上有明显优势,能够有效监测跳模的持续时间、模式竞争随时间演化的动态过程等跳模细节,尤其适合用于短直腔激光器的跳模检测,并且能为光纤激光器跳模现象的预测与主动抑制提供重要参考。

超短脉冲谐波辐射过程中的量子路径分析

本文数值计算了脉宽为半个光学周期的超短脉冲在不同载波包络相位下的谐波波谱,通过比较谐波波谱截止频率与电子通过主要路径可获得的最大动能的差异,研究了超短脉冲谐波辐射过程中的量子路径.结果显示,超短脉冲谐波辐射过程中电子获得动能的量子路径偏离主要量子路径,而且该偏离效应受载波包络相位的影响.