基于菲涅尔反射的光纤激光器功率测量方法

分析了光纤熔接点处的菲涅尔散射光模型,得出熔接点散射光功率与输出光功率成线性关系的结论。利用该结论设计了kW级光纤激光器的振荡器、泵浦源输出功率检测装置,并安装在某kW级光纤激光器上进行了实验。通过建立线性估计函数,利用最小二乘法对光纤熔接点的散射光功率与光纤激光器的振荡器、泵浦源输出功率的关系进行了拟合。通过实验验证了熔接点散射功率与光纤输出功率的线性关系。实验表明利用熔接点散射光功率间接测量光纤激光器输出功率的方法线性度优于4%。

基于偏振菲涅尔反射比分布的主动偏振成像目标辨别方法

由于偏振特性是材料自身所决定的物理特性,其偏振图像含有丰富的目标信息,利用偏振信息对目标进行识别一直是国内外目标探测领域的研究热点,而主动偏振成像较之被动偏振成像更具有信噪比高以及可控性好等优势。在详细分析了偏振菲涅尔反射比分布的理论基础上,提出了一种利用探测物体表面的偏振菲涅尔反射比的主动偏振成像方法。该方法在发射端将偏振方向正交的两种偏振态的光源交替照射到目标场景中,在探测端用分别装有两个偏振方向垂直的偏振片的CCD采集偏振图像。同时,将探测端架构在不同的探测方向采集目标经主动光源照射后的偏振数据,最后将这些数据传输到计算中心,通过最优化拟合技术反演出不同目标的光学常数,由于不同目标的表面材质不同,其反映出的光学常数就不同,从而达到辨识不同材质目标的目的。实验分别采用了仿真数据和实测数据来验证该方法的有效性。仿真实验显示,所提出的方法利用材料的光学常数对不同材料进行区分不仅是科学的而且更方便有效。实测数据进一步验证了该方法能够较好的恢复出目标的相关光学常数,尤其在区分金属和非金属材料方面表现突出,并且探测方法结构简单实用,在目标探测、伪装识别等领域中有较大应用前景。

光纤接头的菲涅尔反射损耗分析及其对传输特性的影响

本文对光纤接头的菲涅尔反射损耗进行了理论分析，并通过实验得出了与理论基本一致的结论，最后讨论了光纤接头的菲涅尔反射对传输特性的影响。

一种利用菲涅尔反射的分布式温度传感系统

为了实现对温度的快速测量,采用了一种利用低频信号源进行频率扫描的分布式温度测量系统。搭建了基于菲涅尔反射的分布式光纤温度传感系统,并对系统进行了理论分析和实验验证,得到了分布式光纤温度传感测量系统的温度特性。结果表明:通过测量布里渊增益谱(BGS)获得的布里渊频移(BFS)与温度呈良好的线性关系;由菲涅尔反射分布式光纤温度传感系统获得的BFS的温度系数为1.02 MHz/℃,与传统分布式双端布里渊光时域传感系统的测得值1.20 MHz/℃基本相符,在1.876 km光纤上可实现4.5 m空间分辨率的温度传感测量。

菲涅尔反射在vary材质中的运用研究

反射是材质重要的视觉特征,能否把握好反射往往是一幅作品成败的关键,菲涅尔反射是一种常见而又不为人所熟悉的反射现象,比较难理解并掌握,因此菲涅尔反射是CG艺术中的重要研究对象,如何在CG艺术中更好地运用它是一个非常值得研究的课题。

单轴菲涅尔反射聚光CPV/T系统的分析与研究

基于TracePro光路分析软件,对菲涅尔反射聚光系统进行了模拟,发现反射聚光后在光伏电池上的光强分布均匀。在不同追踪精度的情况下,接收器上接收的能量分析表明追踪精度在±3°以内时,可以将辐射能量的70%聚集到接收器上。采用主动追踪算法定位太阳位置,考虑赤经因素对追踪精度的影响,修正算法后追踪误差小于1°。太阳能电-热综合利用CPV/T系统有效解决了聚光后电池升温的问题,验证了菲涅尔反射聚光电-热综合利用的可行性。

线性菲涅尔反射式太阳能热发电系统研究进展及应用

介绍了线性菲涅尔反射式太阳能热发电系统的特点及及其优点,论述了现阶段对线性菲涅尔反射式太阳能热发电系统最新的理论及实验研究进展,最后介绍了线性菲涅尔反射式太阳能热发电站的应用情况。

强菲涅尔反射对光纤链路测试的影响分析

定性和定量分析了在使用OTDR测量光纤链路时,沿光纤长度上某点强菲涅尔反射对背向散射曲线的影响,并给出解决办法。

光折变位相共轭镜表面反射不同于菲涅尔反射的现象及其分析

本文导出了光折变位相共扼镜表面反射与共轭反射率以及双波耦合增益长度积的关系式．给出了ＢａＴｉＯ３晶体位相共扼镜的相对光强反射比随共轭反射率和入射角变化的实验结果，并分析了不同类型光折变晶体的位相共轭镜表面反射变化的不同情况．

菲涅尔反射对光纤连接器插入损耗的影响

光纤连接器在研磨完成后,纤芯端面的3D图通常显示为凹陷,即在跳线两两对接时,两光纤端面间会存在空气间隙。当光经过此光纤连接器时,在两个端面之间必定产生菲涅尔反射。基于菲涅尔反射理论,分别讨论了在计入干涉和不计干涉两种情况下光纤连接器的插入损耗,并绘制了不同空气间隙厚度时的插入损耗曲线,解释了Telcordia GR-326-CORE Issue3把光纤凹陷限定在50nm之内的实际意义。

消除微分相位-OTDR菲涅耳反射盲区的方法

使用微分相位-OTDR对光缆振动点进行精确位置定位时,光纤中存在由连接器、断点、端面等因素引起的菲涅耳反射,这些反射信号可能完全掩盖了瑞利散射信号,由此产生一至数百米的盲区,严重影响了对光缆振动位置的定位精确性。本文提出一种消除菲涅耳盲区的方法:通过波分复用器将不同波长的信号分别经过不同长度的光纤时延线;进行两次测量,并将两次测量结果进行合并、筛选。实验证明能有效消除菲涅耳反射引起的光缆振动定位盲区。

水面菲涅尔反射对～761 nm叶绿素荧光估算的影响

叶绿素荧光是光合作用的有效探针,可用于海洋浮游植物的监测与定量评估。太阳诱导叶绿素荧光覆盖可见光—近红外650—800 nm,在～685 nm与～740 nm表现出两个形态不同的荧光峰特征。基于～685 nm荧光峰的叶绿素浓度反演算法较为成熟,但在高悬浮物和高叶绿素浓度的水体中,算法的有效性不足。基于叶绿素荧光在氧气吸收谱段(O2-A)的填充作用,水体遥感反射率光谱～761 nm峰值中包含有太阳诱导叶绿素荧光信号,能用于水体叶绿素浓度的估算,但该反射峰形态特征还取决于传感器的光谱分辨率。本研究基于不同光谱分辨率的大气吸收谱线特征,模拟了水体遥感反射率光谱(750—775 nm)上太阳诱导叶绿素荧光的信号响应特征;分析了利用遥感反射率(～761 nm)计算叶绿素荧光的原理,阐明了不同光谱分辨率条件下水体叶绿素荧光信号在反射光谱上的形态变化规律。采用水面以上测量法获取的离水光谱辐亮度,包含了水面的菲涅尔反射信号,由于真实的菲涅尔系数难以准确测量,这给基于～761 nm处遥感反射率峰值的荧光信号估算带来不确定性影响。研究表明,假定菲涅尔系数为0时,虽然～761 nm叶绿素荧光信号与其浓度具有较好的线性统计关系,但却带来较大的不确定性;这种不确定的影响,在低浓度叶绿素水体中表现明显,在高浓度叶绿素水体中,影响相对较小;准确估算菲涅尔系数,有助于减少这种不确定性影响。对基于遥感反射率～761 nm叶绿素荧光信号的深入探讨,将能推动未来水体叶绿素荧光的识别与利用。

基于菲涅尔反射的磁流体折射率可调谐特性研究

为更好地利用磁流体折射率可调谐特性设计磁流体光栅、磁流体光纤调制器、磁场传感器等光学器件,本文通过理论分析,分别从磁场大小、方向、以及温度三个因素对磁流体折射率的可调谐特性进行研究。基于菲涅尔反射理论设计了用于测量磁流体折射率的微型封闭反射式传感探头,搭建了实验系统。采用已知样品标定法解决系统本征反射的干扰问题,分别调节磁场强度、传感探头与磁场夹角、温度,对磁流体折射率进行了测量,并通过磁电效应理论对实验结果进行了分析和验证。结果表明:在磁场作用下,磁流体折射率在光束电场与磁场方向呈不同夹角时,磁流体折射率随着磁场强度增大而呈现出递增和递减趋势,平行时递增趋势最明显,磁流体折射率变化0.017,垂直时递减趋势最明显,磁流体折射率变化0.0152;同时得到了磁流体折射率和温度拟合优度为0.98997的三次多项式方程。该研究结果对磁流体光学器件的结构设计具有重要意义。

线性菲涅尔反射式太阳能热发电系统非均匀能流分布特征及优化

在线性菲涅尔反射式太阳能热发电系统的聚光集热系统中,其吸热管周向会形成不均匀的能流分布,导致吸热管局部温度过高,对系统的安全高效运行带来不利影响。提出一种基于遗传算法的优化方法,以复合抛物面聚光器(CPC)开口平面为瞄准线,改变单个一次反射镜的瞄准点,实现接收器表面能流分布标准偏差的最小化。通过算法优化,实现了79.53%的光学效率,且使吸热管上半部分能流分布达到40%,为光学效率和能流均匀性带来了有益的优化效果。

光纤线路中菲涅尔反射对传输的影响

文章定量地讨论了光纤线路中存在的菲涅尔反射及其对数字信号传输和模拟信号传输的影响。

菲涅耳太阳能聚光系统跟踪倾角的矢量算法

提出了线性菲涅耳反射装置中太阳跟踪倾角的计算方法。该聚光装置中每一个反射镜面(简称镜元)需实时跟踪太阳,使太阳入射光反射至固定位置的线性吸热器上。但是,从目前的太阳位置算法中得到的太阳高度角、方位角并不能直接用来控制跟踪,必须进行复杂计算,得到每一镜元相应的跟踪倾角,然后控制电机使其旋转至相应位置。通过将太阳矢量适当分解,简化计算得到适合于菲涅耳太阳能聚光装置反射定位的旋转倾角并经实验验证。

新型光时域反射计在无源光网络中的应用

提出并实验验证了一种利用自主研制的OTDR来有效定位PON的支路断点或异常损耗事件的方法,讨论了在PON的测量中OTDR面临的新问题和新要求。

GNSS反射测量技术在水位变化探测中的应用

为进一步研究全球卫星导航系统(GNSS)反射测量技术(R)在不同水域环境中水位变化监测的精度,提出利用GNSS R技术对大坝、航道以及海域等3种水域环境进行水位变化探测反演。结果表明:在3种水域环境下,大坝水位反演精度最高,北斗卫星导航系统(BDS)和全球定位系统(GPS)的卫星信号反演水位变化量与实测水位变化量相关系数均达到0.99,并且在该环境下,BDS卫星信号反演水位变化量与实测水位变化量差值的均方根(RMS)值为0.09 m,GPS卫星信号反演得到的RMS为0.11 m;在航道环境中,反演精度最差,GPS卫星信号反演水位变化量与实测水位变化量相关系数达0.94,二者差值的RMS值为0.58 m;在海域环境中,GPS卫星信号反演水位变化量与实测水位变化量相关系数达0.96,二者差值的RMS值为0.16 m。

多模光时域反射计衰减刻度的检定

本文针对多模光时域反射计（ＯＴＤＲ）的衰减刻度的检测与检定，介绍了标准光纤法、外接光源法和光纤末端反射法三种实验方法。分别给出了这三种方法的实施方案、测试结果及其不确定度分析。此外还讨论了各方法的特点和适用范围。

光时域反射技术的发展现状及其在电力领域中的应用

本文首先综述了光时域反射技术(OTDR)在国内外的发展现状,并阐述了OTDR基于背向瑞利散射的基本原理,重点介绍了OTDR技术在电力领域的应用,分析了当前市面上OTDR产品的性能比较,发现这些商用的OTDR在电力系统的应用有着一些自身的限制。因此针对电力领域的光纤链路监测,开发一种比较适合的OTDR系统可以在很大程度上解决光纤通信运营健康状况问题,并以实例证明了OTDR技术是光纤光缆链路故障点诊断和定位的有效手段。