光纤白光干涉测量术新进展
摘要：与激光干涉测量技术相比,光纤白光干涉（WLI）测量术一个最大的优势是能够绝对测量静态的物理参数。综述了近年来国内外在光谱域光纤白光干涉测量技术领域所做的研究工作,重点阐述各种基于相位测量的光纤白光干涉测量法,包括干涉级次法、傅里叶变换相位法、傅里叶变换相对测量法、波长扫描测量法和相移测量法。其目的是为了解决光谱获取问题、测量分辨率问题和自动测量问题,实现光纤白光干涉测量技术的仪器化和工程化。熊猫型保偏光纤光栅耦合器制备工艺及光分插复用实验研究
摘要：提出一种熊猫型的保偏光纤光栅耦合器,综合了光纤光栅优良的波长选择特性和光纤耦合器的多端口特点,最重要的是具有偏振保持能力,非常适用于全保偏光纤传感阵列系统的光分插复用。提出了熊猫保偏光纤光栅耦合器制作工艺流程,制作了三支熊猫保偏光纤光栅耦合器,测试发现在耦合区刻写光纤光栅对器件的偏振消光比没有产生明显的劣化影响。对器件进行了光分插复用实验,成功实现了1536.6 nm光的上行和下行,即光分插复用。碳纳米管涂覆的光纤环衰荡腔检测技术的初步研究
摘要：基于倏逝波理论,设计了一种不受温度影响的衰荡腔探测系统,对碳纳米管和光纤的集成进行了探索性研究。利用碳纳米管物理吸附特性及高温解吸附特性,实现了对气体及易挥发溶剂的在线测量。利用移除包层的方法,根据倏逝波理论适当地选择移除包层的尺寸,避免了系统损耗过大,同时又增大了对外界折射率的灵敏度。利用偏振相关锁模激光器提供了2.5 ns,重复频率为400 kHz的短脉冲激光输入,实现了不受温度影响的高精度衰荡腔气体传感测量。分布式保偏光纤偏振耦合应力传感系统的实现
摘要：基于保偏光纤（PMF）偏振耦合原理设计了分布式保偏光纤应力传感系统。对一长为1050 m的保偏光纤进行了实验,确定了系统的测量灵敏度和空间分辨率。测试了耦合强度与应力大小的关系及温度对系统的影响。实验结果表明,该传感系统能检测大于1000 m的保偏光纤,测量灵敏度和空间分辨率随光纤长度的增加而逐渐衰减,温度低于100℃时,其波动对测量影响很小。从理论上分析了保偏光纤双折射色散对系统的影响。通过旋转半波片调节检偏器检偏角提高了系统测量灵敏度,通过优化检偏角,系统测量灵敏度为85 dB,最大空间分辨率为98 mm。非对称双侧曝光技术实现长周期光纤光栅传感特性的调整与控制方法
摘要：研究了采用非对称双侧曝光技术实现长周期光纤光栅（LPFG）的传感特性的调整方法。非对称热应力作用的理论分析结果表明,先后两次热应力作用的角度差的不同,将导致长周期光纤光栅谐振峰向长波或短波方向漂移。实验结果与理论分析结果一致,得出了长周期光纤光栅谐振波长漂移方向随方位角度差的变化规律。这一特性可用于谐振波长可调的长周期光纤光栅的制作,也可用于构造光纤传感应用系统。基于多模干涉的光纤折射率传感器的实验研究
摘要：报道了一种基于多模干涉理论的光纤折射率传感器,其传感器结构由两段单模光纤中嵌入一小段无包层多模光纤组成。研究了传感器的传输光谱与折射率的关系。实验结果表明,当外界折射率变化范围为1.336~1.372时,传感器获得灵敏度为5.4×10-5RIU（RIU为折射率单元）。该传感器在生物化学测量中有比较好的应用前景。采用混合控制器稳定超荧光光源的输出功率
摘要：抽运源功率漂移与放大自发辐射（ASE）噪声是导致超荧光光源（SFS）输出功率起伏的主要因素。为了实现SFS功率的稳恒输出,设计了一种新颖的数字模糊控制与模拟比例控制相结合的混合控制器。由于混合控制器对系统内的高频/低频噪声均能够有效抑制,因此SFS输出功率的稳定性得到显著提高。实验结果表明,SFS输出功率的短期稳定度达到±0.032%（±0.0014 dB）,长期稳定度达到±0.041%（±0.0018 dB）。2010年度“大珩杯”中国光学期刊优秀论文奖评选
摘要：为了提高中国光学期刊的学术水平和质量，吸引和催生优秀稿件，鼓励和培育优秀作者，促进中国光学科技事业发展，在中国杰出的战略科学家、中国近代光学与光学工程的奠基人与组织领导者、中国光学学会的创始人王大珩先生的支持下，中国光学学会决定组织学会主办的10种期刊并邀请中国光学期刊网（www．opticsjournal．net）所有入网期刊参加2010年度“大珩杯”中国光学期刊优秀论文奖评选活动。采用双芯光纤的增益平坦滤波器
摘要：对现有放大自发辐射（ASE）光源与掺铒光纤放大器（EDFA）增益平坦的方法做了分析和讨论,采用双芯光纤和光纤波分复用（WDM）耦合器组合的方法设计了一种新的增益平坦滤波器。由于双芯光纤的传输谱特性可以通过弯曲、扭转以及拉伸等方式调节,从而这种全光纤的增益平坦滤波器具有实现简便、可调谐性好等优点,平坦化后的出射光谱在1527.36~1561.04 nm的带宽内只有±0.5 dB的起伏。结果表明,采用双芯光纤与其他器件一同制作的滤波器,在光通信与光纤传感领域有较大的应用前景。基于相位载波解调法的多通道光纤激光传感系统相位一致性研究
摘要：光纤传感系统在应用于水声及地震波探测等场合时,其通道间相位一致性将影响波束形成的质量,进而影响探测目标的定位精度,因此研究传感系统的通道间相位一致性具有重要的意义。分析了影响基于相位产生载波（PGC）解调法和密集波分复用（DWDM）的多通道光纤激光传感系统通道间相位一致性的各种因素。理论计算结果表明,传感器波长差异对通道间相位差的影响可以忽略。两通道分布反馈式（DFB）光纤激光传感系统通道间相位一致性的实验测试结果表明,传感器波长差异不会对各通道解调结果的相位信息带来影响,当多通道DFB光纤激光传感系统各通道采用相同的参数设置时,各通道解调结果间具有很高的相位一致性,与理论分析结果相吻合。非均匀超长周期光纤光栅的频谱分析
摘要：通过对光纤光栅折射率调制进行傅里叶变换,推导出适用于非均匀栅格分布和调制深度的耦合模方程。从频谱分析的角度,提出一种适用于分析非均匀超长周期光纤光栅（ULPFG）的新方法,新方法指出非均匀超长周期光纤光栅可以等效为不同周期光栅效果的叠加。经数值模拟和实验刻制对照表明,这种基于频谱的分析方法在分析光栅栅格数、啁啾大小等因素对光纤光栅频谱的影响以及光谱中某一位置对应多个谐振峰的现象具有明显的优势。二极管抽运百瓦级红光固体激光器
摘要：采用大功率二极管侧面抽运Nd：YAG晶体,在含望远系统的双棒串接四镜折叠腔结构下,利用双声光开关调Q及三硼酸锂（LBO）晶体内腔倍频的方式,通过谐振腔和倍频晶体参数优化设计,获得了重复频率为10 kHz,波长为659.5 nm,平均功率大于105 W的高功率红光激光输出,光-光转换效率达6.6%。对流风作用下的强激光热晕效应数值模拟研究
摘要：采用数值方法分析研究强激光束在对流风作用下的热晕效应。湍流数值模拟采用雷诺平均及大涡模拟（RANS/LES）混合方法,即脱体涡方法,同时耦合J-B模型,而利用双时间步进行非定常问题迭代求解;光在流场和自由空间的传输计算采用波动光学方法,并根据远场光斑分布情况进行定性与定量分析。研究考察了0.1 MW功率0、.1 m口径的Gauss光束在1,5和10 m/s对流风作用下的热晕效应。结果表明,对流风作用下的热晕效应是非定常作用过程;对流风速度越低,激光热晕效应越强,其中1 m/s的热晕效应最强,其远场光斑畸变最严重;对流风速度越低,热晕效应非定常作用特性越明显,尤其1m/s的热晕效应在5 s观察时间内仍在发展变化,而5 m/s和10 m/s的热晕效应在3 s以后已趋于稳定。用模拟退火算法设计的云母λ/2消色差复合波片
摘要：为了设计适用于可见光波段的云母λ/2消色差复合波片,根据三元复合波片理论,利用模拟退火算法,设计出了消色差λ/2复合波片。理论结果表明,在400~700 nm范围,复合波片的相位延迟偏差在2%以内。根据光相位延迟量的归一化偏振调制测量法,选用4个激光光源对该复合波片进行测试。实验结果表明,在可见光范围,以平均等效快轴为基准,器件的相位延迟偏差在4.8%以内;分别以测试波长对应的等效快轴为基准,其相位延迟偏差在2.9%以内。用模拟退火算法设计的云母λ/2消色差复合波片在可见光范围内实现了较好的消色差效果,具有一定的实用价值。掺锗芯光子晶体光纤和普通单模光纤的低损耗熔接
摘要：基于全矢量有限元法,在1550 nm波段对掺锗芯光子晶体光纤（PCF）与普通单模光纤（SMF）的熔接损耗进行了理论分析,指出模场失配是造成两者熔接损耗大的最主要因素;进而提取自制的光子晶体光纤实际截面数据,更准确地估计出由模场失配引入的熔接损耗。采用电弧放电熔接技术,通过反复实验给出了一组优化的熔接参数,并根据自制的光子晶体光纤具有掺锗芯子而采用重焊操作使得包层孔适量缩塌,可以有效地减小两种光纤的模场失配进而降低了熔接损耗,实现了光子晶体光纤和普通单模光纤的低损耗熔接。三光带激光三维人脸扫描方法
摘要：为实现人脸的快速高分辨率扫描成像,提出了一种三光带激光三维人脸扫描方法。该方法采用三条平行且等间隔的线结构光作为照明光源,通过对人脸进行扫描得到图像序列。根据相邻图像中光带的位置相关性对三条光带进行分组,通过标定矩阵得到人脸的三维点云。对点云拟合并二次采样后得到均匀数据。实验结果表明,该方法是一种快速有效的三维测量方法。切趾数字全息术在相位测量中的应用
摘要：数字全息术中,全息像的再现过程由于受激光散斑、系统噪声以及全息图边沿衍射等效应的影响,再现像质量降低,因而制约了其在相位测量中的应用。将切趾方法应用到数字全息相位测量中,用Hanning窗对全息图进行切趾处理,以抑制再现像中的边沿衍射效应及噪声的影响。模拟实验和实物实验结果表明,切趾方法能够很好地抑制边沿衍射效应以及噪声对再现物光波相位的影响,提高了相位测量的精度。线激光三维测量仪中视觉传感器规划方法研究
摘要：未知三维物体模型自动重建是机器视觉领域中经典研究课题之一,目前被广泛应用于工业检测、机器人定位与导航、逆向工程和文物修复等方面。首先确定出单目线激光视觉测量系统的可视区域,由此获得未知模型极限可视表面。通过将两者相结合,提出面向未知三维模型自动重建的新方法。依据初始视点下所获模型表面信息,构造未知空间的极限面模型。然后以极限面来预测未知对象的最大表面延拓信息,结合系统可视区域确定下一视点的可视性判据,给出预测曲面的可视旋转和平移区间,并将可视区间内能获取最大曲面面积的位置定为下一个最优视点的位置。通过对实体模型的自动重构,验证了方法的可行性及有效性。
