直线型光纤Sagnac干涉仪声传感器及其去噪方法研究

光纤声传感器可广泛应用于能源和安防等重要领域,但其噪声复杂进而影响测量精度和稳定性,针对此问题,基于直线型光纤Sagnac干涉仪声传感系统,提出了一种改进小波阈值去噪方法,在此基础上,结合信号特征还设计了一种综合滤波方案,以提高系统语音探测质量。以实测语音信号为例,所提算法能将信号Allan方差值减小到8.24×10^-14,而类间距判据值增大为6.91,有效改善了语音信号的质量。所提方法可广泛应用于声音传感领域,且对于光纤干涉仪声传感系统后期声源定位的准确性也具有重要意义。

光伏电池工程模型及几种最大功率点跟踪算法的研究

利用Matlab/Simulink模块建立了光伏电池模型,通过此模型计算了相同光照不同温度和相同温度不同光照下的光伏电池输出I-V以及P-V特性,仿真结果表明了该模型的正确性。其次,以此为基础构建了光伏电池发电系统模型,通过此仿真模型比较了扰动观察法,电导增量法以及它们的改进算法。分析表明,扰动观察法的优点是跟踪算法简单,跟踪速度较快,采样精度要求低,但该方法并不能使系统真正工作在最大功率点,它会在最大功率点附近震荡;电导增量法的优点是根据光伏电池本身的电导和微分电导特性来判定最大功率点,系统可以快速跟踪最大功率点并且平稳输出最大功率,但该方法对采样的精度要求较高,对硬件和计算要求也较高;因此在实际应用中对于光伏系统最大功率点算法的选取需要综合考虑。

关于金属磁记忆法能否检测出金属部件裂纹的探讨

金属磁记忆法是利用金属磁记忆效应来检测应力集中部位的快速无损检测方法,但是能否真正意义上对裂纹类缺陷进行检测,从裂纹类缺陷的产生机理和磁记忆法的检测原理以及目前对磁记忆法检测理论和试验的研究来看,金属磁记忆法无法检测出裂纹类缺陷或无法对其进行定量分析。

宽带多齿谐振光栅反射镜的研究

本文中,基于单层多齿光栅结构,我们设计、优化了一种高性能的谐振光栅反射镜。严格耦合波分析算法表明,对于TE偏振光,此结构在1.47~2.1 μm宽谱范围内,其0级反射率大于98.5% (R0 > 98.5%),在中心波长1.8 μm处,角度带宽约为28?。另外,我们还分析了此器件的工艺容差性能。

基于亚波长多齿光栅结构的双功能偏振选择分束器的研究

本文主要介绍了一种基于单层微纳多齿谐振光栅的双功能偏振分束器。严格耦合波理论分析表明,在垂直入射时,对于TE偏振光(电场平行于光栅槽线)来说,该器件在1.46~1.58 μm宽谱范围内,其反射率大于97%;而对于TM偏振光(磁场平行于光栅槽线)来说,该结构在1.55 μm波长处,能够实现50/50反射和透射分束比。此外,为了分析此器件对结构参数变化的响应,我们还分析了此结构的工艺容差性。

微纳多齿谐振光栅偏振分束器的研究

由于光栅对于TE和TM偏振光表现出不同的衍射性质,据此,基于硅基微纳多齿谐振光栅,我们设计了一种高性能的偏振分束器。严格耦合波理论分析方法表明,在C + L (1.53~1.62 μm)宽谱范围内,此器件拥有衍射效率大于97%,消光比大于16 dB,以及角度带宽为8?等的优越性能。此外,我们还考察了结构参数变化对此光栅偏振分束器性能的影响。

基于多齿谐振光栅的偏振无关宽带反射镜的研究

主要探讨了一种基于多层多齿谐振光栅结构的高性能偏振无关反射镜。得益于TE和TM偏振光泄漏模谐振的共存及相互作用,该器件在1.65~1.72μm较宽的频谱范围内具有反射率大于97%、角度带宽约为24.6°、插入损耗小于0.25dB、偏振相关损耗小于0.18dB的优越性能。通过严格耦合波分析方法验证了此器件在现有工艺误差范围内具有较好的工艺容差性。

偏振无关多齿谐振光栅反射镜的参数分析

通过严格耦合波分析方法考察了宽带偏振无关多齿谐振光栅反射镜的工艺容差性。理论分析显示,在1.62~1.76μm波段范围内,当微纳谐振光栅的周期和厚度、调制形状、中间层厚度及缓冲层厚度等关键结构参数变化20nm时,其对器件反射谱的影响几乎可以忽略不计。该结果表明此结构在现有工艺误差范围内表现出比较好的工艺容差性,从而有利于该器件的加工制备。