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液滴分析仪的机械结构设计 下载:53 浏览:359

姚尧 田郁郁 王志鹏 程鹏 《中国仪器》 2020年2期

摘要:
本文在原有液滴分析技术理论的基础上重新设计了一种电容传感器机械结构。为了精确定位光纤插入深度,设计了梯度为0.1mm标准的垫片调节机构,通过垫片控制光纤探头插入深度,找出特征最强的位置,使得液滴实验得以再现最佳状态。实验证明采用1.8mm的垫片限制光纤深度得到了最优的液滴指纹图。

掺铒光纤光源测试自动化技术研究 下载:93 浏览:450

杨长望 柳建春 衣玲学 《中国航空航天科学》 2020年3期

摘要:
通过分析掺铒光纤光源生产过程中的测试流程,找到了制约掺铒光纤光源产能提升的瓶颈。提出了设备控制自动化、数据采集自动化和数据处理及报告生成自动化总体技术方案。在硬件方面引入了分光同步测试技术和分时复用测试技术,简化了测试操作的过程,在软件方面引入了Visual Basic和Office相结合的技术,简化了数据处理和报告编写的过程。通过采用设备自动控制、数据自动处理技术,实现了从测试数据采集到测试数据处理直至测试报告生成全流程自动化,提升了测试效率。

光纤惯组调测试自动化技术研究 下载:66 浏览:311

刘浩 陶钧 《中国航空航天科学》 2019年2期

摘要:
针对光纤惯组批量生产中调测试环节技术难度大、操作复杂、生产效率低等瓶颈问题,采用试验设备自动控制、产品数据自动处理以及调测试流程无缝链接等技术,实现了调测试从试验操作到数据处理直至报告生成的全流程一键触发式自动化,大幅提升了调测试效率、过程可靠性和质量一致性。

光纤布拉格光栅传感器在燃机燃烧器缸内温度监测中的应用 下载:79 浏览:482

黄仑1 田晓晶2 宋超2 《中国电气工程》 2018年12期

摘要:
重型燃气轮机的燃烧器缸内气体温度是气体进入燃烧室前的温度,燃烧器缸内气体温度的分布对燃气轮机出力具有重要影响。对缸内气体温度的监控对新型燃机的开发和制造具有重要意义。使用传统热电偶对缸内气体温度进行监控由于每个热电偶必须有导线引出电信号,进行缸内多点阵列监控难度较大而且高温热电偶造价高,稳定性较低。光纤布拉格光栅传感器能够实现单线多点测温,大大减少引出导线数量,高温下稳定性强,很适合燃烧器缸内多点测温。本文报道了在东方汽轮机厂使用光纤传感器进行燃烧器缸内测温的试验进展。使用布拉格光纤光栅传感器进行了燃烧器升温和保温过程的测试,试验结果证明光纤传感器测温灵敏,准确,可靠;燃烧器缸内温度的空间变化情况也可以通过光纤传感器得到准确的反应。

基于光纤链路的180 km高精度时间同步系统 下载:53 浏览:324

王正勇 王崇阳 魏海涛 尹继凯 蔚保国 《无线电研究》 2019年12期

摘要:
针对日益提高的高精度原子钟时间频率比对的需求,给出基于光纤链路的远距离高精度时间同步设计。在65 km光纤双向时间同步链路的基础上通过引入中继提高光纤传输距离,在180 km的光纤链路上实现了远距离时间同步,双向时间同步精度为153 ps。试验结果表明,添加掺铒光纤放大器进行远距离光纤时间信号传递是可以实现的,突破了单段光纤传输距离小于100 km的限制。

基于光纤光栅倏逝波传感器的成品油挥发气体温度检测 下载:69 浏览:383

陈少华1,2 郝赫1,2 冷文秀1,2 童峥嵘3 李燕4 《物理进展》 2018年12期

摘要:
由于具有易燃、易爆特性,故成品油挥发气体的温度检测具有重要的实际意义,而作为绝缘器件的光纤光栅传感器在此传感领域具有天然的优势。本文在实验上设计了一种基于腐蚀光栅(Etched Fiber Bragg Grating)的温度传感器,并将其用于空气、柴油和汽油挥发气体的温度测量。推导了腐蚀光栅的反射波长随温度变化的理论表达式,并与实验现象进行了对比。理论结论与实验结果吻合。同时实验发现,气体的温度变化与光栅波长的漂移量呈现良好的线性关系,表明FBG倏逝波传感器完全适用于测量成品油挥发气体的温度。

光纤激光器中包层功率剥离器散热性能的优化 下载:47 浏览:369

夏情感1,2 肖文波3,1,2 李军华3 金鑫1,2 叶国敏1,2 吴华明1,2 马国红4 《现代物理学报》 2020年1期

摘要:
光纤激光器系统中的包层功率剥离器在去除残余抽运光和高阶激光时,由于光热转换会产生大量的热能,所以将热能高效的耗散成为当前的研究热点.本文对国内外现有的五种剥离器进行了仿真研究与对比,发现用高折胶法制作剥离器时,改变填胶孔的形状,可以有效地增大热源与传热介质间的表面积-体积比,从而降低剥离器工作时的温度峰谷值;还发现将高折胶法和酸腐蚀法结合制备粗细不均匀的两段式光纤包层结构,可以提升剥离器的热分布均匀性.根据上述发现,提出了一种新颖的剥离器结构并进行了热效应研究.结果表明:包层功率为150 W时,该剥离器的温度峰值为298 K,温度谷值为293 K,温差为5 K;相比于上述五种剥离器,其温度峰值最多降低了11.3%,温度谷值最多降低了8.4%,温差最多降低了87.5%,证明了该剥离器能有效抑制温升及具有热分布均匀性.

空间多点泵浦对光纤放大器SBS效应抑制的研究 下载:95 浏览:472

赵海川1,2 陶蒙蒙1,2 王振宝1,2 朱永祥1,2 陈绍武1,2 闫燕1,2 叶锡生3 《物理进展》 2018年9期

摘要:
对主振荡功率放大(MOPA)结构的光纤激光器,采用空间多点泵浦方法,改变介质中增益的空间分布,能够在保证放大器效率的同时有效抑制光纤中的后向SBS散射光。对百瓦级光纤放大器中信号光、散射光及增益分布进行了数值模拟,分析了散射光放大原因,并将两点泵浦应用于该放大器系统,相同输出功率时,散射光由3.2 W降为6.8mW。计算结果表明,多点泵浦技术的引入,能有效抑制光纤放大器中的SBS效应。

一种新型相控阵接收组件的设计与实现 下载:79 浏览:421

高群福 《无线电研究》 2018年10期

摘要:
大规模相控阵系统天线数量数以万计,推广使用受系统开发时间长、外场升级不便和成本过高等因素的制约。提出了一种通用且可应用于不同阵列规模的接收组件实现方案,从射频输入,数字波束形成,最终通过光纤接口传输数据。详细描述了接收组件的硬件架构与接口的设计与实现,对工程应用以及测试结果进行了分析。测试结果表明,新型相控阵接收组件体积小、功耗低、性能指标高、可扩展性强,满足大规模相控阵系统的需求。

高功率宽带射频调制连续激光源 下载:49 浏览:344

程丽君1 杨苏辉1,2 赵长明1 张海洋1 《现代物理学报》 2019年3期

摘要:
射频强度调制激光作为激光雷达系统的载波可以有效提高系统的抗干扰和抗散射能力,高功率宽带射频强度调制光源是实现高分辨率远距离探测的关键.本文采用在Nd:YAG激光器的耦合腔中插入一对四分之一波片的方法实现了频差调谐范围为30 MHz—1.5 GHz的双频激光输出,结合光纤振荡功率放大技术,将双频信号光功率放大为50 W.耦合腔双频种子源具有良好的功率和频率稳定性,输出功率为9.5 mW时,功率标准差为0.145 mW,稳定性为1.52%,输出双频激光的频差为250 MHz时,拍频的标准差为1.6144 MHz.种子光进行三级光纤功率放大,得到50 W双频激光输出.放大后的双频激光功率波动范围小于0.1 W,双频拍频的标准差为1.777 MHz,很好地保持了放大之前的功率稳定性和双频频差稳定性.

连续变量纠缠态光场在光纤中传输特性的实验研究 下载:59 浏览:425

万振菊1 冯晋霞1,2 成健1 张宽收1,2 《现代物理学报》 2018年11期

摘要:
连续变量纠缠态由于其确定性产生、高效率的特点而被广泛应用于连续变量量子信息处理.在量子信息处理过程中纠缠态与量子信道发生相互作用而退相干,这是限制长距离量子信息发展的重要因素之一.光纤信道作为理想的量子信道,是目前连续变量量子信息研究关注的热点.本文利用Ⅱ类匹配的楔角极化磷酸氧钛钾晶体构成了三共振的非简并光学参量放大器,获得了8.3 dB的光通信波段1.5μm连续变量纠缠态光场.将产生的纠缠态光场注入单模光纤,其量子特性在传输距离达50 km后仍得到保持,纠缠度为0.21dB.该研究可为基于光纤的长距离连续变量量子信息研究提供有效的依据.

国产光纤实现同带抽运3000W激光输出 下载:44 浏览:375

王泽晖1 肖起榕1 王雪娇1 衣永青2 庞璐2 潘蓉2 黄昱升1 田佳丁1 李丹1 闫平1 巩马理1 《现代物理学报》 2018年11期

摘要:
同带抽运是目前实现高功率光纤激光器的有效手段.本文基于同带抽运方式,以国产25/250μm掺镱双包层光纤为增益光纤,构建了全光纤化的主控振荡器功率放大器.实验中采用的国产光纤是中国电子科技集团公司第四十六研究所采用化学气相沉积结合气相-液相复合掺杂工艺制备的,其Yb3+离子的分布更均匀,吸收截面更大,吸收系数更高.实验中,在种子光功率为67.8 W、抽运总功率为3511 W的条件下,实现了3079 W的激光输出,斜效率为85.9%,光束质量M2约为2.14,3dB带宽为1.4nm,这是目前基于国产光纤同带抽运方式实现的最高功率.理论和实验结果表明国产光纤制备技术不断成熟,已经具备承受高功率输出的能力.继续提高抽运功率,优化增益光纤长度,改良散热方式,国产光纤有望实现更高功率的激光输出.

便携式光纤光栅解调仪直流稳压电源的设计与实现 下载:64 浏览:237

张鑫 张家洪 许晓平 赵振刚 李川 李英娜 《数据与科学》 2020年4期

摘要:
便携式光纤光栅解调仪实现对光纤光栅传感器返回的光信号进行解调、显示、存储等功能,因为其内部含有光源、解调模块等对电源稳定性要求较高的器件,所以电源的性能对解调仪的稳定运行至关重要。本文设计了一种适配器或内置24V/12000mAh锂电池双电源供电的便携式光纤光栅解调仪直流稳压电源,基本原理是:IRF9542(PMOS)场效应管与降压控制器LM2576作为核心器件,通过场效应管实现适配器和锂电池供电自动切换、利用降压控制器输出多路不同电压给解调仪内部器件供电、采用限流电路给带充电管理芯片的锂电池充电。制作PCB板,试验表明:电源5V输出端口纹波电压为19. 2mV,12V输出端口纹波电压为60. 8m V,便携式光纤光栅解调仪续航时间为4.1h。证明设计的直流稳压电源在输出电压稳定性、续航能力等方面完全满足便携式光纤光栅解调仪正常工作需求。

雨滴碰击光缆后光纤应变相位调制分析 下载:48 浏览:331

朱辉 孙小菡 《现代物理学报》 2018年10期

摘要:
基于云动力学理论,分析了雨滴碰击光缆后径向应变导致光纤纤芯折射率及形状发生改变,使光纤内传输光相位受到调制的过程.建立了雨滴碰击光缆引起光纤内传输光相位调制的模型,获得了降雨强度与相位调制之间的关系.研制了雨滴碰击光缆相位调制实验室验证系统,对比了模拟降雨强度分别为3,5,7,10,15,18,22,30 mm/h时的实验测试与仿真结果,两者变化趋势一致,误差在9%以内.该模型可用于仿真获得不同降雨强度下雨滴碰击光缆引起的光相位调制,为进一步研究降雨对光纤振动传感系统性能的影响,优化光纤振动传感工程应用系统,提出可行的雨量补偿方案提供了理论参考.

基于光纤锥和纤芯失配的Mach-Zehnder干涉湿度传感器 下载:58 浏览:364

程君妮 《现代物理学报》 2018年10期

摘要:
介绍了一种简单且灵敏度较高的Mach-Zehnder干涉湿度传感器.将单模光纤和多模光纤渐变熔接光纤锥,色散补偿光纤被熔接在两个多模渐变光纤之间,形成了单模光纤-光纤锥-多模渐变光纤-色散补偿光纤-多模渐变光纤-光纤锥-单模光纤结构的传感器.光纤锥起到了增加包层模能量的作用,两个多模渐变光纤节点作为光耦合器,从而形成光纤Mach-Zehnder干涉仪.外界环境湿度的变化,将使得传感器透射谱能量发生变化,通过测量干涉谱波峰峰值能量实现对湿度的测量.实验结果表明干涉谱波峰峰值能量与环境湿度之间存在良好的线性关系.当环境湿度在35%RH—85%RH范围内变化,一段由20 mm色散补偿光纤组成的传感器,其灵敏度为-0.0668 dB/%RH,相关度为0.995.该传感器结构紧凑、尺寸小、制造工艺简单,这使其可以被广泛用于湿度测量.

基于动态混沌映射的三维加密正交频分复用无源光网络 下载:65 浏览:364

林书庆 江宁 王超 胡少华 李桂兰 薛琛鹏 刘雨倩 邱昆 《现代物理学报》 2018年9期

摘要:
提出了一种基于混沌映射的三维加密正交频分复用无源光网络保密通信系统.该系统通过相关性检测锁定收发端混沌系统参数,实现收发双方混沌系统同步;并利用同步混沌系统生成密钥,实现符号扰动以及二重子载波加密.该加密方案的密钥空间超过1086,能够有效对抗穷举攻击.实验实现了13.3 Gb/s基于64进制正交幅度调制的加密正交频分复用信号在25 km标准单模光纤中的传输,并完成了信息的有效解密.

绝对测温转动拉曼激光雷达分光系统设计及性能 下载:59 浏览:398

李启蒙 李仕春 秦宇丽 胡向龙 赵静 宋跃辉 华灯鑫 《现代物理学报》 2018年7期

摘要:
为实现转动拉曼激光雷达的绝对测量温度技术,设计并测试了多通道转动拉曼分光系统.提出了一阶闪耀光栅与光纤Bragg光栅组成的两级并行多通道拉曼分光系统,优化了其核心级联器件(微米级光纤阵列)的参数及光路结构;仿真分析了一级分光系统的分光光路,转动拉曼谱线最大离心伸缩量约为0.0031 nm,离心伸缩比为0.69%;实验测试表明一级分光系统各转动拉曼通道的通道系数均在0.75以上,提取到拉曼光谱的实测中心波长与理论值的最大偏差约为0.0398 nm,偏离度为8.86%,可提供对弹性散射信号27 dB以上的有效抑制,结合已有光纤Bragg光栅二级分光实现高达62 dB弹性散射的抑制效果,可以实现对单条偶转动量子数转动拉曼谱线的精细光谱提取.

基于模场自积增强检测的光纤声光旋转传感器 下载:63 浏览:393

刘昱1,2 任国斌1,2 靳文星1,2 吴越1,2 杨宇光1,2 简水生1,2 《现代物理学报》 2018年7期

摘要:
介绍了一种应变不敏感的基于模场自积增强检测的光纤声光旋转传感器.通过调节加载到光纤声致光栅上的微波频率能使双模光纤输出高纯度LP11模式.采用自积增强算法显著提高传感分辨比例,改善探测速度,实现对环境旋转角度变化的动态监测.传感器在0°—180°的测量范围内,角度最大测量误差范围小于11%;在轴向应变为100—1500με之间对应变不敏感.

基于“太空篱笆”系统的大规模高速数据传输设计 下载:84 浏览:474

张海江1 田之俊2 《无线电研究》 2018年5期

摘要:
美国的"太空篱笆"系统采用了全数字相控阵体制,阵元规模庞大,其超大规模高速数据的稳定传输是系统设计的难点。在分析"太空篱笆"系统特点的基础上,提出了数字光纤分布式大规模高速数据传输架构,并介绍了数据传输架构组成及特点,对其中关键的稳定性设计方法进行了描述与分析。对整个数据传输架构进行了测试,结果表明数据传输稳定、可靠,有效保证了数据同步及异常自恢复。

基于量子增强型光纤马赫-曾德尔干涉仪的低频信号测量 下载:52 浏览:364

成健1 冯晋霞1,2 李渊骥1,2 张宽收1,2 《现代物理学报》 2018年3期

摘要:
利用低频光通信波段真空压缩态光场可实现基于光纤的量子精密测量.本文利用简并光学参量振荡器实验制备出1550 nm低频真空压缩态光场.在分析频段10—500 kHz范围内压缩态光场的压缩度均达3 dB.用实验制备的1550 nm真空压缩态光场填补光纤马赫-曾德尔干涉仪的真空通道,实现了量子增强型光纤马赫-曾德尔干涉仪,完成了突破标准量子极限的相位调制频率为500 kHz的低频信号测量.与光纤马赫-曾德尔干涉仪相比,测量信噪比提高了2 dB.
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