基于相干瑞利散射的分布式光纤声波传感技术 被引量：35

1

作者 蔡海文 叶青 +1 位作者 王照勇 卢斌 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2020年第5期1-16,共16页

基于相干瑞利散射的分布式光纤声波传感(DAS)技术可以实时获取光纤沿线各位置的振动和声场信息,具有传感范围大、时空精度高等独特优势,近年来得到了多个领域研究学者的广泛关注。论述了DAS的基本传感机理,概述了相干衰落抑制、响应带... 基于相干瑞利散射的分布式光纤声波传感(DAS)技术可以实时获取光纤沿线各位置的振动和声场信息,具有传感范围大、时空精度高等独特优势,近年来得到了多个领域研究学者的广泛关注。论述了DAS的基本传感机理,概述了相干衰落抑制、响应带宽与空间分辨率提升等关键科学技术问题的研究进展,介绍了DAS在安防、铁路等领域的应用进展,并针对DAS技术未来可能的发展方向进行了评述与展望。 展开更多

关键词 散射 相干瑞利散射 相敏光时域反射计 光纤传感 分布式光纤声波传感

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基于BOTDR传感技术的架空光缆覆冰监测研究 被引量：12

2

作者 杨坤 郝蕴琦 +2 位作者 叶青 蔡海文 瞿荣辉 《激光杂志》 北大核心 2018年第8期43-45,共3页

在线监测架空光缆的覆冰状态对于极端天气条件下电力/通信线缆的安全运行具有重要意义。基于单模光纤中的自发布里渊散射,利用布里渊光时域反射计（BOTDR）分布式光纤传感技术,测量松套型光纤复合地线（OPGW）的受力情况和覆冰状态。当... 在线监测架空光缆的覆冰状态对于极端天气条件下电力/通信线缆的安全运行具有重要意义。基于单模光纤中的自发布里渊散射,利用布里渊光时域反射计（BOTDR）分布式光纤传感技术,测量松套型光纤复合地线（OPGW）的受力情况和覆冰状态。当卷扬机所施加的拉力小于线缆额定拉力（RTS）的60%时,缆内光纤布里渊频移不变,不受到应变的影响。当大于RTS的60%时,随着卷扬机拉力增加,布里渊散射的频移增加;在相同的拉力下,随着覆冰厚度的增加,布里渊散射频移增加明显。实验结果表明,BOTDR技术能够在线监测线缆的受力及覆冰状况,该结果可为后继覆冰模型分析提供技术支持。 展开更多

关键词 BOTDR传感技术 覆冰监测 松套型OPGW

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锂离子电池内温度场健康状态分布式光纤原位监测技术研究 被引量：11

3

作者 周炜航 叶青 +5 位作者 叶蕾 李璇 曾朝智 黄淳 蔡海文 瞿荣辉 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期146-155,共10页

通过在锂离子电池内部埋入分布式光纤温度传感器,实现了对电池内温度场的实时分布式原位监测,并对其运行健康状态进行了预警和评估。根据锂离子电池结构设计模型,理论上模拟分析了不同运行环境下锂离子电池内温度场的分布状态和演化规... 通过在锂离子电池内部埋入分布式光纤温度传感器,实现了对电池内温度场的实时分布式原位监测,并对其运行健康状态进行了预警和评估。根据锂离子电池结构设计模型,理论上模拟分析了不同运行环境下锂离子电池内温度场的分布状态和演化规律。基于此,选取特征温度点(正负极耳、中心点)优化传感器的布设位置,实现各种情况下温度场的准确测量,基于性价比给出传感器的优化组合,减少了传感器使用数量,降低了布设工艺的难度及解调设备的成本。在实验中埋入分布式级联的光纤光栅温度传感器,对模拟分析结果进行了验证。实验结果表明,随着外界环境温度的上升,各特征点温度都随之上升,但上升速率整体变小,而中心温度点具有较快的温升效应,实验结果与理论结果一致。该方法为未来大尺度锂离子电池集成组件健康状态的原位监测提供了技术参考和实施方案。 展开更多

关键词 光纤光学 光纤原位监测技术 锂离子电池 内温度场 健康状态监测

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基于保偏光纤光栅的低噪声外腔半导体激光器 被引量：8

4

作者 孙广伟 魏芳 +8 位作者 张丽 陈迪俊 张茜 陈高庭 辛国锋 皮浩洋 杨飞 蔡海文 瞿荣辉 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期20-26,共7页

研制了1550nm波段的窄线宽、低噪声混合集成外腔半导体激光器,将保偏光纤布拉格光栅(FBG)作为反馈元件与半导体增益芯片进行耦合,并利用FBG斜边处的大群时延特性将半导体激光器的线宽压窄。所得到的蝶形封装激光器原型器件实现了稳定的... 研制了1550nm波段的窄线宽、低噪声混合集成外腔半导体激光器,将保偏光纤布拉格光栅(FBG)作为反馈元件与半导体增益芯片进行耦合,并利用FBG斜边处的大群时延特性将半导体激光器的线宽压窄。所得到的蝶形封装激光器原型器件实现了稳定的单纵模、单偏振激光的保偏输出,在1kHz处积分线宽为15.9kHz的输出功率≥30mW,洛伦兹线宽为4.85kHz,本征线宽为4.06kHz,相对强度噪声≤-155dB·Hz^(-1)@1 MHz,偏振消光比>25dB,无跳模电流调谐范围≥8 GHz,无跳模温度调谐范围≥14 GHz,6h功率稳定度为1.7%,频率漂移量<50 MHz。 展开更多

关键词 激光器 外腔半导体激光器 窄线宽 保偏光纤布拉格光栅 蝶形封装

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基于全光纤环形谐振腔的转移腔稳频技术研究 被引量：7

5

作者 王吉 陈迪俊 +7 位作者 魏芳 孙延光 皮浩洋 杨中国 吴瑞 应康 蔡海文 陈卫标 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期256-262,共7页

将保偏全光纤环形谐振腔作为转移腔,实现了1550 nm参考激光器到1572 nm从激光器的频率稳定度转移,并研究了温度对光纤谐振腔长期稳定性的影响。理论和实验表明,仅通过压电陶瓷调谐腔长不能很好地实现频率稳定度转移。因此,提出用压电陶... 将保偏全光纤环形谐振腔作为转移腔,实现了1550 nm参考激光器到1572 nm从激光器的频率稳定度转移,并研究了温度对光纤谐振腔长期稳定性的影响。理论和实验表明,仅通过压电陶瓷调谐腔长不能很好地实现频率稳定度转移。因此,提出用压电陶瓷快反馈和温控实现环形腔的稳定度转移,可使从激光器的频率稳定度在积分时间为1 s时的阿伦方差为2×10^-12,在积分时间为1000 s时的阿伦方差为5×10^-12。 展开更多

关键词 激光光学 激光稳定性 频率稳定度 保偏全光纤环形谐振腔 转移腔 温度

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基于光学技术的新一代全球导航定位定时系统架构

6

作者 杨飞 陈迪俊 +2 位作者 韩申生 蔡海文 陈卫标 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期315-324,共10页

全球导航卫星系统(GNSS)已经深入现代信息化智能化社会的方方面面,发挥了巨大作用。充分发挥光频参考、自由空间激光链路等光学技术优势有助于解决其进一步发展所面临的地面依赖、精度提升等问题。美国、德国、中国分别提出了基于光链... 全球导航卫星系统(GNSS)已经深入现代信息化智能化社会的方方面面,发挥了巨大作用。充分发挥光频参考、自由空间激光链路等光学技术优势有助于解决其进一步发展所面临的地面依赖、精度提升等问题。美国、德国、中国分别提出了基于光链路的时空参考(O-STR)、第三代全球导航定位系统(Kepler)、基于光学技术的新一代全球导航定位定时系统(O-GNSS)等概念。对基于光学技术的新一代全球导航定位定时系统的总体设计、关键技术等进行分析,综述了主要的研究进展,为推动我国时空基准和导航定位定时方面的技术发展提供参考。 展开更多

关键词 遥感 全球导航定位定时 光频参考 空间激光链路

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光学滤波器用超窄带光纤光栅的光谱性能研究 被引量：1

7

作者 李璇 应康 +5 位作者 苏庆帅 张柳欣 皮浩洋 王迪 蔡海文 叶青 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第14期170-177,共8页

超窄带光纤布拉格光栅作为一种重要的无源光纤器件,可以作为优良的光学滤波器。首先在理论分析的基础上,模拟在光纤布拉格光栅制备过程中引入不同的不均匀紫外辐照,分析不同紫外光辐照分布函数下的光栅光谱性能,并采用逐点扫描紫外辐照... 超窄带光纤布拉格光栅作为一种重要的无源光纤器件,可以作为优良的光学滤波器。首先在理论分析的基础上,模拟在光纤布拉格光栅制备过程中引入不同的不均匀紫外辐照,分析不同紫外光辐照分布函数下的光栅光谱性能,并采用逐点扫描紫外辐照法在不同的辐照不均匀条件下刻写光纤布拉格光栅。结果表明:紫外辐照的不均匀会极大地影响光纤光栅的光谱性能(带宽、矩形度及边模抑制比等参数),紫外辐照越不均匀,光纤光栅的3 dB带宽和25 dB带宽都越大,光谱矩形度变差,边模抑制比降低,光学滤波器的性能也更差。提出通过对切趾函数进行修正来补偿辐照不均匀的影响。采用该方法能补偿紫外光斑以及光路调整等带来的刻写误差,使得光纤光栅的谱型得到优化,将光纤光栅的边模抑制比提高到30 dB以上,满足光学滤波器的应用需求。 展开更多

关键词 光栅 光纤器件 光纤布拉格光栅 光纤光栅制备 光学滤波器

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单段式分布式反馈半导体激光器光学锁相环研究 被引量：3

8

作者 王建 陈迪俊 +2 位作者 蔡海文 冯俊波 郭进 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期23-28,共6页

单段式分布式反馈(DFB)半导体激光器的频率调制相位响应曲线在0.1~5 MHz之间,且具有180°的相位反转,其作为从激光器的光学锁相环(OPLL)结构难以实现锁相。为解决单段式DFB半导体激光器的锁相问题,在单环反馈回路中加入可调超前移... 单段式分布式反馈(DFB)半导体激光器的频率调制相位响应曲线在0.1~5 MHz之间,且具有180°的相位反转,其作为从激光器的光学锁相环(OPLL)结构难以实现锁相。为解决单段式DFB半导体激光器的锁相问题,在单环反馈回路中加入可调超前移相功能电路和可调增益功能单元,并优化相移参数,实现MHz量级线宽DFB激光器相位的锁定。改进后OPLL在锁相状态下的残余相位噪声为0.012rad2,激光器线宽从2 MHz压窄到10kHz。研究了反馈环路的环路增益对OPLL锁相性能的影响,并给出了最优的环路增益控制参数。 展开更多

关键词 激光器 半导体激光器 单段式分布式反馈 光学锁相环 频率噪声功率谱密度

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小型全光纤耦合非平面环形腔固体激光器 被引量：1

9

作者 孙广伟 辛国锋 +5 位作者 朱韧 陈迪俊 冯盼 侯霞 蔡海文 陈卫标 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第13期8-14,共7页

研制了一种小型全光纤耦合非平面环形腔固体激光器,在1.5 W的808 nm半导体激光器泵浦下,单模保偏光纤耦合输出功率近600 mW,线宽小于200 Hz,偏振对比度优于20 dB。对该激光器的调谐、频率稳定性、功率稳定性等性能进行了研究,该激光器... 研制了一种小型全光纤耦合非平面环形腔固体激光器,在1.5 W的808 nm半导体激光器泵浦下,单模保偏光纤耦合输出功率近600 mW,线宽小于200 Hz,偏振对比度优于20 dB。对该激光器的调谐、频率稳定性、功率稳定性等性能进行了研究,该激光器通过了力学试验(随机振动均方根加速度为19.8g,其中g为重力加速度)和温度试验(-20~+65℃),试验前后输出功率变化小于5%,可以用于对力学环境和温度环境要求较高的场合。 展开更多

关键词 激光器 非平面环形腔 窄线宽 稳定性 力学试验 温度试验

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窄线宽全光纤环形滤波器特性研究 被引量：1

10

作者 秦晓琼 方祖捷 +6 位作者 应康 魏芳 王照勇 叶青 潘政清 蔡海文 瞿荣辉 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期58-64,共7页

设计了两种用于单纵模光纤激光器的窄线宽全光纤环滤波器,其由超低反光纤光栅和1个(或2个)2×2光纤耦合器构成。从理论上推导出两种滤波器的反射率表达式,并且对其反射率、窄线宽和群时延特性进行了详细的数值分析和实验验证。研究... 设计了两种用于单纵模光纤激光器的窄线宽全光纤环滤波器,其由超低反光纤光栅和1个(或2个)2×2光纤耦合器构成。从理论上推导出两种滤波器的反射率表达式,并且对其反射率、窄线宽和群时延特性进行了详细的数值分析和实验验证。研究结果表明:由超低反光纤光栅和光纤耦合器构成的单环滤波器具有高反射率、超窄线宽和大群时延特性,表现出良好的慢光效应。双环滤波器除了保持了以上良好特性,还因游标效应,共振幅度可调,相对单环滤波器,具有更大的有效自由光谱范围(FSR)、更大的边模抑制比(SMSR)以及不易跳模等特点。所研究的光纤环形滤波器具有窄线宽、结构紧凑和低成本等优点,可用作光纤激光器的反射腔镜来进一步压窄激光器线宽,尤其是当双环滤波器用作腔镜时,激光器的线宽更窄,模式更稳定。 展开更多

关键词 光纤光学 光纤滤波器 光纤环 光纤光栅 单纵模激光器

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基于人工智能的车载瞌睡检测预警系统研究 被引量：1

11

作者 林桂佳 蔡海文 +2 位作者 朱贤泽 陈代荷 罗海明 《现代信息科技》 2021年第19期84-88,共5页

车载瞌睡检测系统是一种内部设有GPS及通讯录,以数据准确可靠、全程跟踪、精细化以及便捷高效为特色的瞌睡检测系统。当驾驶员打着瞌睡驾驶时,该系统会自动通过AI人脸检测进行判断,将瞌睡状态及车辆所在位置等信息通知给中央控制中心或... 车载瞌睡检测系统是一种内部设有GPS及通讯录,以数据准确可靠、全程跟踪、精细化以及便捷高效为特色的瞌睡检测系统。当驾驶员打着瞌睡驾驶时,该系统会自动通过AI人脸检测进行判断,将瞌睡状态及车辆所在位置等信息通知给中央控制中心或交通事故研究所,同时系统能够连接到外部求助中心的移动电话,以综合性和多层性方法防止事故发生。 展开更多

关键词 人工智能 GPS 面部识别技术 疲劳睡眠检测

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线性扫频激光器实时动态相频噪声特性研究 被引量：1

12

作者 张茜 冯子桐 +4 位作者 赵洁珺 杨飞 魏芳 蔡海文 瞿荣辉 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期24-29,共6页

基于120°相差干涉和光场相位实时重构的窄线宽激光动态噪声特性测试方法,从时域频率调谐函数、频域频率噪声功率谱密度及其随时间的演化特征等方面,研究线性扫频激光器在不同扫频方式下动态相频噪声的细节特性。实验结果表明,扫频... 基于120°相差干涉和光场相位实时重构的窄线宽激光动态噪声特性测试方法,从时域频率调谐函数、频域频率噪声功率谱密度及其随时间的演化特征等方面,研究线性扫频激光器在不同扫频方式下动态相频噪声的细节特性。实验结果表明,扫频机理或参数差异导致结果呈现完全不同的实时动态噪声特性。电光调制能够在反馈锁相环辅助下获得最佳的扫频线性度,但会引起反馈谐振峰等噪声恶化,其控制参数不同,反馈谐振峰频率等特征也会发生变化;声光调制呈现最小程度的噪声恶化;压电调谐扫频线性度较差,且会附加较大的调谐噪声。该结果为激光器扫频机制及控制技术的研究和工程应用光源选型提供了参考。 展开更多

关键词 激光器 调谐激光器 线宽 噪声 相位测量

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“光纤传感技术及应用”专辑前言

13

作者 苑立波 王义平 +4 位作者 蔡海文 董永康 刘铁根 靳伟 张旭苹 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2021年第13期1-2,F0002,共3页

近年来,特种光纤及其传感器件的快速发展,有力地推动了光纤传感技术水平迈上新台阶。光纤传感器用光作为敏感信息的载体,用光纤作为敏感信息的传递媒质,与传统的各类传感器相比,具有一系列独特的优点,如电绝缘性能好,抗电磁干扰能力强,... 近年来,特种光纤及其传感器件的快速发展,有力地推动了光纤传感技术水平迈上新台阶。光纤传感器用光作为敏感信息的载体,用光纤作为敏感信息的传递媒质,与传统的各类传感器相比,具有一系列独特的优点,如电绝缘性能好,抗电磁干扰能力强,非侵入,灵敏度高,可绕曲,耐腐蚀,防爆,容易实现对被测信号的远距离监控等等。随着物联网的兴起和5G的大规模商用,应用于传感系统的特种光纤及器件也将蓬勃发展。 展开更多

关键词 敏感信息 光纤传感器 光纤传感技术 传感器件 物联网 传感系统 远距离监控 电绝缘性能

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基于3×3迈克耳孙干涉仪的分布式光纤振动传感器 被引量：11

14

作者 曹玉龙 杨飞 +2 位作者 徐丹 叶青 蔡海文 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期203-209,共7页

提出一种基于3×3迈克耳孙干涉仪的分布式光纤振动传感系统,利用3×3干涉仪搭建零差相干检测的相位敏感型光时域反射计(φ-OTDR)。使用传输矩阵相位解调算法,通过对3×3迈克耳孙干涉仪的传输矩阵基本参数的求取,建立差分相... 提出一种基于3×3迈克耳孙干涉仪的分布式光纤振动传感系统,利用3×3干涉仪搭建零差相干检测的相位敏感型光时域反射计(φ-OTDR)。使用传输矩阵相位解调算法,通过对3×3迈克耳孙干涉仪的传输矩阵基本参数的求取,建立差分相位与干涉仪输出光强的对应关系,使用简单有效的软件运算程序对光纤中的瑞利散射光的差分相位进行解调,实现对光纤的扰动进行分布式探测。利用该系统对光纤线路上的振动进行测试,实验结果表明,系统能够对振动进行准确的定位,并有效地对音频和射频驱动的频率进行还原,系统有效传感距离为10km。 展开更多

关键词 光纤器件 光传感器 瑞利散射 迈克耳孙干涉仪 3×3耦合器

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分布式光纤声波传感及其地震波检测应用 被引量：8

15

作者 王照勇 卢斌 +6 位作者 叶蕾 应康 孙延光 程楠 鲁湛 叶青 蔡海文 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2021年第13期75-86,共12页

分布式光纤声波传感(DAS)技术以独特的动态在线监测、大范围密集测量、方便布设免维护等优势,获得了周界安防、结构健康、交通运输、油气勘探、海洋水声等多领域专家学者的广泛关注。同时,DAS技术可以方便地通过标准通信光缆或专用光缆... 分布式光纤声波传感(DAS)技术以独特的动态在线监测、大范围密集测量、方便布设免维护等优势,获得了周界安防、结构健康、交通运输、油气勘探、海洋水声等多领域专家学者的广泛关注。同时,DAS技术可以方便地通过标准通信光缆或专用光缆形成大规模探测阵列,满足地球物理与自然灾害预测等领域的地震波检测需求,有望得到更广泛的应用。以新兴的地震波检测应用为切入点,结合调研情况,对DAS技术的基本传感原理、技术发展历程、地震波应用进展等进行论述,并分析DAS在地震波检测方向所面临的关键技术难题和未来发展趋势。 展开更多

关键词 光纤光学 瑞利散射 分布式光纤声波传感 地震波检测 地球物理 油气勘探

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基于光纤光栅的1310nm波段窄线宽混合集成外腔半导体激光器 被引量：7

16

作者 梁虹 魏芳 +2 位作者 孙延光 孙广伟 蔡海文 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第20期34-40,共7页

利用单角度面半导体增益芯片及光纤布拉格光栅,研制了1310 nm波段的窄线宽混合集成外腔半导体激光器(ECDL)。该ECDL集成在一个紧凑的蝶形封装结构中,当工作温度和电流设置为25℃和280 mA时,EDCL的发射波长为1309.8 nm, 3 dB洛伦兹线宽为... 利用单角度面半导体增益芯片及光纤布拉格光栅,研制了1310 nm波段的窄线宽混合集成外腔半导体激光器(ECDL)。该ECDL集成在一个紧凑的蝶形封装结构中,当工作温度和电流设置为25℃和280 mA时,EDCL的发射波长为1309.8 nm, 3 dB洛伦兹线宽为18 kHz, 3 h功率漂移量为0.6 mW,频率漂移量为315 MHz。另外,在工作温度为25℃时,激光无跳模电流调谐范围为7 GHz,调谐系数为47 MHz·mA^(-1)。该ECDL可广泛应用于光纤传感和光纤通信等领域。 展开更多

关键词 激光器 半导体激光器 光纤布拉格光栅 集成光学器件 光纤传感

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多芯光纤分布式声传感 被引量：7

17

作者 顾金凤 卢斌 +5 位作者 杨竣淇 王照勇 叶蕾 叶青 瞿荣辉 蔡海文 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期21-28,共8页

多芯光纤中有多个独立并行的空间信道,利用其实现空间分集,以解决基于传统单模光纤的分布式光纤声波传感系统所面临的信号衰落和信噪比受限问题。通过扇入扇出模块,在多芯光纤的其中四个纤芯中进行信号的独立传输和分集探测,并采用相干... 多芯光纤中有多个独立并行的空间信道,利用其实现空间分集,以解决基于传统单模光纤的分布式光纤声波传感系统所面临的信号衰落和信噪比受限问题。通过扇入扇出模块,在多芯光纤的其中四个纤芯中进行信号的独立传输和分集探测,并采用相干合并技术对多路信号进行有效合并。实验结果表明,外部扰动信号得到了很好的重构,信号衰落被抑制,系统的底噪较优化后单模光纤系统降低了5.2 dB。传感器表现出高水平的性能,带宽可达10 kHz,最低底噪达-85 dB。 展开更多

关键词 光纤光学 多芯光纤 分布式声波传感 底噪

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分布式光纤水听器技术研究和应用进展 被引量：1

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作者 王照勇 刘依凡 +5 位作者 陈义赐 吴金懿 陈柏琦 高侃 叶青 蔡海文 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期103-116,共14页

分布式光纤水听器将光纤作为水下声波换能器阵列,是近年来发展的新型水听器技术,具有阵列灵活重构、易于大规模组网、湿端全自动制备等独特优势,得到了国内外相关领域的重点关注。介绍了分布式光纤水听器的基本传感原理与典型的信号解... 分布式光纤水听器将光纤作为水下声波换能器阵列,是近年来发展的新型水听器技术,具有阵列灵活重构、易于大规模组网、湿端全自动制备等独特优势,得到了国内外相关领域的重点关注。介绍了分布式光纤水听器的基本传感原理与典型的信号解调方法,梳理了声压灵敏度、系统等效噪声、响应方向性、动态范围等分布式光纤水听器的重要性能指标与研究进展,并介绍了近年来分布式光纤水听器技术的应用概况。最后,对存在的问题与未来发展趋势进行了总结和展望。 展开更多

关键词 分布式光纤水听器 分布式光纤声波传感 光纤传感 瑞利散射 水下目标探测

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基于相位校正的分布式光纤大探测孔径多维定位

19

作者 杨竣淇 王照勇 +4 位作者 刘依凡 帅禄玮 高侃 叶青 蔡海文 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期206-213,共8页

分布式光纤多维定位对于周界安防、地震速报、目标跟踪等应用有着十分重要的意义。地震源或空气中声源波长与光纤探测孔径为同一量级,光纤传感通道无法对波场进行密集采样,难以实现精准定位。为了消除光纤大探测孔径对目标源多维定位的... 分布式光纤多维定位对于周界安防、地震速报、目标跟踪等应用有着十分重要的意义。地震源或空气中声源波长与光纤探测孔径为同一量级,光纤传感通道无法对波场进行密集采样,难以实现精准定位。为了消除光纤大探测孔径对目标源多维定位的影响,提出了一种基于相位校正的分布式光纤大探测孔径多维定位方法。首先建立了光纤传感通道对目标源的响应模型,分析了光纤阵列相位误差来源,根据目标源预估计位置对光纤阵列采样信号进行相位校正;然后对校正后的信号进行空间谱估计并采用多次迭代降低定位误差。现场初步实验结果表明,所提方法能够有效实现对目标源的二维定位,定位结果与实际测量位置的误差为1.1 m。该方法可用于既有光缆,提高了分布式光纤传感系统在实际应用中的定位能力。 展开更多

关键词 光纤光学 分布式声波传感 阵列信号处理 目标定位

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光纤布拉格光栅损耗特性的测量与分析 被引量：6

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作者 王迪 皮浩洋 +3 位作者 李璇 杨飞 叶青 蔡海文 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期180-186,共7页

提出一种在线同步监测光纤布拉格光栅(FBG)损耗与折射率增长的方法,深入分析FBG的损耗特性在刻写时的演变过程,实验结果显示FBG的损耗系数α随耦合系数κ线性增长。为了优化FBG的损耗性能,采用损耗-耦合斜率系数α/κ衡量FBG损耗特性,... 提出一种在线同步监测光纤布拉格光栅(FBG)损耗与折射率增长的方法,深入分析FBG的损耗特性在刻写时的演变过程,实验结果显示FBG的损耗系数α随耦合系数κ线性增长。为了优化FBG的损耗性能,采用损耗-耦合斜率系数α/κ衡量FBG损耗特性,结果表明:增加光纤与相位掩模板距离和使用0级衍射光衍射效率更强的相位掩模板均会使FBG的损耗-耦合斜率系数更大,这可能是与耦合系数无关的背景折射率增加所致;而且相比于载氢,采用载氘增敏方式可使FBG在1550nm附近的损耗-耦合斜率系数下降50%以上。 展开更多

关键词 光纤光学 光纤光栅 损耗测量 相位掩模板 光纤增敏

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