基于光通信技术的直流设备检修二次隔离方法

针对直流设备检修过程中的安全及效率问题,提出了一种基于光通信技术的直流设备检修二次隔离方法(Optical Communication based Secondary Isolation Method for Direct Current Equipment Maintenance,OCSIM)。该方法利用光纤传感技术实时监测设备状态,并通过光通信网络实现数据的高速传输;结合光电转换技术实现异常情况下的智能隔离控制。实验结果表明,OCSIM能准确监测温度等关键参数,数据传输时延满足实时性要求,隔离控制达到预期精度。

一种新型全光纤隔离器的设计

目前使用的晶体型光隔离器通常体积较大、插入损耗大且成本较高。为此,提出了一种由单模和多模光纤共同构成的混合型全光纤隔离器的设计方法。利用耦合波方程理论分析了其工作原理;采用熔融拉锥法制作工艺,完成了全光纤隔离器的制作;利用1 550 nm激光器测试了全光纤隔离器的隔离度、方向性、插入损耗;采取弯曲、扭转的方法提高了全光纤隔离器的隔离度。实验结果表明:所设计的全光纤隔离器的插入损耗比晶体型隔离器低,隔离度可与其相比拟,且这种隔离器结构相对简单、体积小、成本低。

一种多级重接式电磁发射系统的触发电路

重接式电磁发射是电磁发射的一种形式,利用电磁能量推动发射体前进。多级发射的关键在于各级能量的有序释放,因而要求开关正确而可靠地动作。所研究的触发电路中,高压触发脉冲发生电路采用三电极间隙产生陡化的高压触发脉冲,使触发真空开关导通延时的精度被控制在1μs以内。触发信号发生电路采用HFBR-0400系列光发射器和光接收器作执行元件,抗干扰能力强,在多级电磁发射实验中,消除了级间互扰造成的误触发。光发射器和光接收器之间采用光纤连接,有效地实现高压触发部分和低压控制部分的隔离。

扰动观测器在空间光通信PAT系统中的应用

为了提高空间光通信PAT系统的扰动抑制能力,提出了一种基于扰动观测器的控制方法。该方法首先对PAT系统进行分析,得到简化的控制模型,然后利用扰动观测器从电机转动位置和光斑位置中观测出扰动,最后将扰动等效补偿量加入到电流环前的综合点。精跟踪系统的仿真实验结果表明:相比常规的PD控制器,加入扰动观测器使扰动隔离度在电机电流饱和前的几乎所有频率处都得到了提升,最优情况可达到28.2 d B;同时,该方法具有很强的鲁棒性,在系统物理参数变化15%时扰动隔离度依然比没有使用扰动观测器时提高了至少1倍。所述的控制方法显著提高了PAT系统的抗扰动性能,对大范围与高动态的精密光电跟踪系统有一定的参考价值。

一种用于中高压静止无功补偿的晶闸管光纤触发改进电路及其设计

为更好地解决晶闸管阀触发系统的高电压隔离问题,设计了一种可用于中高压静止无功补偿设备的晶闸管高位耦合取能与光纤触发系统。给出了光纤触发系统的结构,在实用的晶闸管过零检测电路基础上,对高位耦合取能电路进行了分析与设计,运用OrCAD/PSpice软件,针对RC回路参数对充电电路的影响进行了仿真,并根据取能电路的特点设计了晶闸管脉冲放大电路。光纤收发器采用HFBR-x4xx系列,利用光纤实现了高低压的电气隔离,有效提高了触发系统的抗干扰能力。仿真和实验结果表明了取能电路的可靠性和稳定性、脉冲放大电路的简单实用和低成本等特点以及光纤触发系统的抗干扰能力强、分散性小等优点,特别适用于中高压无功补偿用晶闸管的触发。

多通道光纤旋转连接器

光纤旋转连接器是一种无源光纤器件,一般被用来耦合光信号通过一个旋转连接面．目前利用光互连技术设计的多通道光纤旋转结构比较复杂,故设计了一种无源多路空间互连光纤旋转连接器．该连接器利用空间光互连技术和波分复用技术传榆多路光信号．测试了多路旋转连接器在1310nm和1550nm波段下的性能,可以得知：在1310nm波段旋转连接器的插入损耗小于1．55dB,旋转变化量最大为0．28dB,1550nm波段的最大插入损耗为1．20dB,旋转变化量小于0．43dB；旋转连接器2个通道之间的隔离度大于31dB．

双尾纤式多功能光隔离器研究

提出并成功研制了一种具有功能复用的新型的多功能光隔离器结构,对其进行了传输特性性能理论分析,分析表明,该器件具有与单尾纤光隔离器相同的低插入损耗,高隔离度等特性,实验结果显示,所设计的 1550nm双通道多功能光隔离器插入损耗分别为 0. 28dB和 0. 11dB,隔离度分别为 55dB和 54dB,达到了隔离器需要满足的标准,性能良好,同时具有成倍降低器件制造成本的效用.

捷联惯组空间五点减振的振动耦合分析

针对某型光纤（FOG）捷联惯组（sINs）的轻量化设计要求，采用了空间五点减振的布局方案。基于弹性中心理论计算了空间五点减振系统的弹性中心和偏心量，在捷联惯组存在质心偏移的情况下，增设第五点减振器可以将减振系统的弹性中心和捷联惯组惯性测量系统质心之间的偏心量减少到1．42mm。从刚体动力学出发对振动耦合的解耦条件进行了讨论，指出捷联惯组在惯性主轴偏移的情况下，空间五点减振系统无法实现角振动的解耦，但是通过调整IMU结构布局的质心，或通过调整减振器的刚度比，都可以实现线振动和角振动的解耦。用有限元方法对上述两种解耦方案下捷联惯组的冲击响应进行了计算，仿真结果表明，调节质心和调整减振器刚度两种方法对于降低IMU振动耦合的效果均较为理想，由线冲击引起的角振动降低了约29—100倍。

级联型SVG双闭环控制稳定性分析

介绍了单相级联型静止无功发生器(static var generator,SVG)的原理与控制系统结构,采用光纤隔离检测技术进行级联单元直流侧电压的测量。考虑光纤隔离检测延时,建立了基于瞬时能量平衡的直流侧电压外环控制数学模型,得到了基于比例积分(proportional integral,PI)控制的传递函数,并进行了电压外环稳定性分析;建立了基于比例(proportional,P)控制的电流内环离散控制模型,分析得到其在离散域内稳定控制的充要条件。样机实验结果验证了所提稳定性分析方法的正确性。

新型光隔离器结构设计与实验性能测试(英文)

提出一种功能复用光隔离器设计方案。在传统光隔离器中加入了透镜对,两透镜间拥有一个相邻共焦面,具有空间光交叉功能,能实现功能复用光隔离器输入输出多尾纤之间的对应耦合;二者结合组成空间复用功能系统,使光隔离器具有功能复用的作用。该光隔离器的主要性能测量结果表明,所设计的1550nm双通道功能复用光隔离器两个通道的插入损耗分别为0.43dB和0.31dB,隔离度分别为43dB和40dB,两个功能隔离器之间的串扰都大于60dB,达到了隔离器需要满足的性能指标,在低插损、高隔离的基础上具有功能复用效用。

光纤油水界面监控仪研制与应用

石油化工企业中的油水两相介质中油的折射率为1.48～1.50,而水的折射率为1.33,选用折射率小于1.48的光纤,根据光纤的传输功率随外界介质折射率的变化而变化这一特性,研制了折射率调制光纤油水界面监控仪,应用于石油化工企业,有效安全地解决了油水分离器中水的监控排放问题,提高了生产自动化水平和经济效益。系统灵敏度高,现场不带电,安全可靠,免于维护,实用性强。

光纤隔离变换器在高压充电电源中的应用

为了将高压充电电源的负载地与控制电路地进行电气隔离,使充电电源安全稳定工作,介绍了基于电压/频率,频率/电压转换原理的光纤隔离变换器在高压充电电源的高压测量单元中的运用。论述了电路的结构、工作原理、硬件设计等,并重点分析了隔离变换器的传输延时情况;给出了利用数字信号处理器(DSP)进行频压转换的一种方法。实际运行表明:该变换器线性度好,满足最高电压上升率为360V/s的充电电压测量要求。此隔离变换器隔离电压等级高,传输精度高,调试简单,可用于需要高压隔离的中低速控制系统中。

GPON光纤技术在山东地震信息网络中的应用

简要介绍了山东省地震行业信息系统的组成和功能,以及新建系统的项目背景、建设需求。介绍了光纤通信的发展历程,Epon和Gpon技术的基本原理及优、缺点和采用光纤组网的技术优势,以及结合山东省地震局信息系统实际和今后业务的发展规划。同时考虑了如何设计、技术思路和实施方案,以使该设计思路和方案最大程度的发挥优势。

单纤单向数据隔离系统的设计与实现

为了提高单向数据隔离系统的安全性,分析了无源光隔离器的物理原理,并将其应用于单光纤的数据传输过程中,80dB的光隔离度保证了反向传输的光强度在光探测器的探测阈值之下。结合前向纠错码RS(255,239)和物理层编码8B/10B2种编码技术,在保证单光纤无反馈传输链路极低误码率的前提下,提高了双网间的数据传输速度。测试结果表明,在使用1310nm单光纤、1.25Gbps SFP光纤接口模块的条件下,系统内存间的链路数据传输速率最大为850Mbps,稳定为720Mbps,硬盘间的文件数据传输速率最大为300Mbps,稳定为210Mbps。

光隔离器几个问题的研究

研究了各分立器件的透射比对光隔离器插入损耗的影响。

基于V/F转换技术的光纤隔离型高压监控电路

高压试验室前端高压充电回路和后端监控电路之间距离为50-80m,高压充电回路最高充电电压为20kV,为了使整个充电系统能够安全稳定工作,研制了基于电压/频率（V/F）、频率/电压（F/V）转换原理的光纤隔离型高压监控电路,实现了高压充电回路和监控电路之间的电气隔离。论述了该电路的结构、原理、硬件设计以及试验结果。实际运行表明：光纤隔离型高压监控电路线性度好,传输精度高,电压显示误差小于5%,维修方便,调试简单,有效地实现了前端高压充电回路和后端监控电路之间的电气隔离,提高了试验人员和后端设备的安全性。

光纤在测量与控制系统中的应用

传统电缆线在测量和控制领域中具有抗干扰能力差、传输损耗大、通信速率不高等局限性,光纤相比于传统电缆线具有显著的优点。综述了光纤在核试验、激光等强电磁干扰和辐射中的应用,表明了光纤传输系统能够很好地解决电缆线在信号传输过程中遇到的问题。分析了光纤传输系统的发展现状,特别对模拟信号光纤传输系统进行了详细的论述,指出需要研制发展简单、实用、低成本的光纤传输系统模块,以推进光纤传输在测量和控制系统的广泛应用。

具有防雷功能的风信号传送器

雷击是自动气象站采集器被损坏的主要原因之一,特别是经风杆引入雷电损坏采集器的情况极为常见。解决此问题最好的办法是在保证数据接收准确的情况下,从物理连接(包括信号线和电源线)上将风传感器和采集器断开。设计了一款具有防雷功能的气象站风信号光纤传送器,解决了风杆引雷损坏采集器的问题。传送器采用EDA技术设计电路将风信号从传感器经过光纤传送至采集器,并使用防雷电源单独为传感器供电。经测试该传送器在保护了采集器免遭雷击的同时,又保证了数据的准确性,具有很好推广应用价值。

带光隔离器的掺铒光纤放大器性能分析

本文通过速率方程对带光隔离器的掺铒光纤放大器 ( EDFA)的性能进行了理论分析 .由于光隔离器有效地抑制了反向传输的放大自发幅射 ( ASE) ,从而改善了掺铒光纤放大器的增益、噪音系数和输出功率等性能 ,分析结果表明光隔离器加在最佳位置时 ,可使小信号增益提高约 5d B,噪音系数降低约 1 .6d

采用喇曼光纤放大器的长距离光纤传输系统中双重瑞利散射噪声的抑制

本文研究了在长距离光纤通信系统中,采用多级喇曼光纤放大器的情况下,双重瑞利散射波的产生和放大过程,提出了采用在喇曼光纤放大器中加入隔离器的办法进行双重瑞利散射噪声抑制。比较信号和双重瑞利散射噪声在加入隔离器前后沿传输光纤的功率变化,加入隔离器以后,双重瑞利散射噪声得到了有效地抑制,而信号所受的影响不大。