一种新颖的超结构光纤Bragg光栅梳状滤波器的设计 被引量：9

1

作者 曹辉 孙军强 +2 位作者 张新亮 肖凌燕 黄德修 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第9期3077-3082,共6页

报道一种新颖的用于多波长光纤激光器的超结构光纤Bragg光栅 (SFBG)梳状滤波器 ,其突出特点是仅由单个光栅构成、折射率调制和局部啁啾富于变化、反射峰均匀性好、窄带宽和标准的信道间隔 .采用基于LP算法的IS光纤光栅设计技术 ,将整体... 报道一种新颖的用于多波长光纤激光器的超结构光纤Bragg光栅 (SFBG)梳状滤波器 ,其突出特点是仅由单个光栅构成、折射率调制和局部啁啾富于变化、反射峰均匀性好、窄带宽和标准的信道间隔 .采用基于LP算法的IS光纤光栅设计技术 ,将整体加窗切趾法改进为各信道独立加窗切趾 ,成功地设计出所需的SFBG ,同时对SFBG的制作技术也进行了探讨 .用传输矩阵法分析反射谱、时延曲线和群时延抖动 .结果表明 ,所设计的SFBG满足各项设计指标要求 ,在DWDM系统中 。 展开更多

关键词 超结构光纤Bragg光栅 光栅设计 梳状滤波器 光纤通信

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平场全息凹面光栅制作结构与使用结构之间误差补偿作用的数值模拟与实验验证 被引量：8

2

作者 周倩 曾理江 李立峰 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1674-1678,共5页

通过对优化计算出的平场全息凹面光栅制作结构(曝光记录结构)和使用结构(光谱仪分光结构)之间各个参数进行联合数值模拟,得出如下结论:在优化设计参数值附近一个较大范围的误差区域内,平场全息凹面光栅的制作结构参数误差和使用结构参... 通过对优化计算出的平场全息凹面光栅制作结构(曝光记录结构)和使用结构(光谱仪分光结构)之间各个参数进行联合数值模拟,得出如下结论:在优化设计参数值附近一个较大范围的误差区域内,平场全息凹面光栅的制作结构参数误差和使用结构参数误差可以相互补偿,最终补偿的结果可以使光谱成像质量达到与原设计结构相当的水平,满足光谱仪器的使用要求。文章给出了数值模拟结果以及与其相符的实验验证结果。此补偿作用有利于降低平场全息凹面光栅制作中各个参数精度的调节难度,并且可以对实际使用过程中光谱仪器的设计和装调进行理论上的指导。 展开更多

关键词 光谱仪器 平场全息凹面光栅 光栅设计 光栅制作

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新型长周期光纤光栅的设计与研制进展 被引量：5

3

作者 张伟刚 张严昕 +4 位作者 耿鹏程 王标 李晓兰 王松 严铁毅 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期28-47,共20页

长周期光纤光栅(long-period fiber grating,LPFG)是一种宽带的透射型无源光子器件,在光纤通信和光纤传感领域应用广泛.本文从折射率空间调制的角度,根据栅格周期长短、折射率调制深度和栅面法线取向三个特征参数,对LPFG进行了分类并分... 长周期光纤光栅(long-period fiber grating,LPFG)是一种宽带的透射型无源光子器件,在光纤通信和光纤传感领域应用广泛.本文从折射率空间调制的角度,根据栅格周期长短、折射率调制深度和栅面法线取向三个特征参数,对LPFG进行了分类并分析了其不足,定义了新型长周期光纤光栅(novel long-period fiber grating,NLPFG)概念并指出了其研究意义;阐述了典型的LPFG写制新技术,建立了NLPFG模型和设计理论;提出了NLPFG正、反向设计流程,阐述了NLPFG典型设计方法;综述了近年来NLPFG的研制及典型应用,展望了NLPFG研究的发展趋势. 展开更多

关键词 光纤光栅 长周期光纤光栅 光栅设计 光栅研制

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平场全息凹面光栅结构参量误差之间的补偿作用 被引量：6

4

作者 孔鹏 唐玉国 +3 位作者 巴音贺希格 李文昊 谭鑫 崔锦江 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期39-43,共5页

平场全息凹面光栅的制作和使用中不可避免地存在结构参量误差,包括曲率半径误差、制作结构误差以及使用结构误差。利用光线追迹方法研究了像宽随波长的变化曲线与子午焦线的对应变化关系,有助于光谱仪的设计和装调。通过分析各种结构参... 平场全息凹面光栅的制作和使用中不可避免地存在结构参量误差,包括曲率半径误差、制作结构误差以及使用结构误差。利用光线追迹方法研究了像宽随波长的变化曲线与子午焦线的对应变化关系,有助于光谱仪的设计和装调。通过分析各种结构参量误差对像宽曲线的影响发现,在较大误差范围内,光栅参量误差对子午焦线的影响作用为平移作用和倾斜作用。数值计算结果显示,光栅结构参量误差之间存在普遍的补偿作用,误差补偿之后光栅的成像质量能够达到与设计结果相近的水平。 展开更多

关键词 衍射与光栅 全息术 光栅设计 误差补偿

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完全实现自主可控的国产光栅设计软件

5

作者 丁新辉 余惠 +4 位作者 李大为 张军勇 王利 周琼 卢兴强 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第14期264-274,共11页

通过对傅里叶模态法(也称严格的耦合波分析算法)的攻关与研究,介绍了一款国产的光栅设计与分析软件——光栅设计者。该软件独立开发,并完全自主可控,旨在填补国内光栅光学设计分析软件的空白。软件从算法开发与攻关开始,目前已取得了重... 通过对傅里叶模态法(也称严格的耦合波分析算法)的攻关与研究,介绍了一款国产的光栅设计与分析软件——光栅设计者。该软件独立开发,并完全自主可控,旨在填补国内光栅光学设计分析软件的空白。软件从算法开发与攻关开始,目前已取得了重大进展并即将发布。软件核心代码的自主率达到100%,与VirtualLab和Gsolver等国际主流光栅设计软件的计算精度相当,且支持更多光栅类型的设计与分析,包含一维、二维光栅及微结构和超表面等复杂光学结构。光栅设计者以简明的界面,表格化的参数输入,灵活多变的光栅结构建模,强大的参数扫描能力和高效的并行效率为特点,降低了用户的学习成本,适用于从极紫外到太赫兹波段的电磁场计算与分析。 展开更多

关键词 光栅 光栅设计 光学设计 严格耦合波分析 超表面 微结构设计

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二维计量型平面光栅的设计

6

作者 袁伟 朱煜 +1 位作者 张鸣 王磊杰 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第19期24-32,共9页

针对二维计量型平面光栅的设计和加工中工艺参数复杂的难点,本文基于电磁波时域有限差分方法,对硅基二维平面光栅的设计仿真进行了探索和研究,并进行了工艺实验验证。围绕平面光栅对衍射效率、衍射效率均衡性等指标的高要求,对不同结构... 针对二维计量型平面光栅的设计和加工中工艺参数复杂的难点,本文基于电磁波时域有限差分方法,对硅基二维平面光栅的设计仿真进行了探索和研究,并进行了工艺实验验证。围绕平面光栅对衍射效率、衍射效率均衡性等指标的高要求,对不同结构、槽深和占空比下二维光栅偏振衍射效率受到的影响和变化规律进行了探索。仿真和实验结果表明,在占空比45.0%~46.7%附近,随着槽深增大,S偏振衍射效率逐渐减小,P偏振衍射效率逐渐增大;光栅槽深在260 nm附近时,不同偏振衍射效率可以达到平衡,带圆角的梯台结构光栅模型与实际工艺结果相近,衍射效率和偏振衍射均衡性等符合设计要求。仿真结果与实际工艺结果基本一致,表明其精度满足要求,大幅度提高了平面光栅设计和加工的效率。 展开更多

关键词 光栅设计 光栅仿真 光栅制造 衍射光栅 衍射效率

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光谱仪中球面聚焦反射镜和凹面全息光栅像差互补的一体化设计 被引量：5

7

作者 赵旭龙 巴音贺希格 +2 位作者 李文昊 姜岩秀 杨硕 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期60-69,共10页

为了兼顾光源聚焦镜引入的像差对光谱仪器分辨率和信噪比的影响,提出了消像差凹面全息光栅和聚焦反射镜一体化设计方法。建立了包含聚焦镜和凹面全息光栅的像差分析物理模型,推导了像差系数表达式,构造了像差校正目标函数,经优化得到设... 为了兼顾光源聚焦镜引入的像差对光谱仪器分辨率和信噪比的影响,提出了消像差凹面全息光栅和聚焦反射镜一体化设计方法。建立了包含聚焦镜和凹面全息光栅的像差分析物理模型,推导了像差系数表达式,构造了像差校正目标函数,经优化得到设计结果。在一体化设计中,针对臂长为170.3mm、基底曲率半径为170.2mm的单色仪光栅,通过反向增大全息光栅像散项,补偿聚焦镜引入的轴外像差。与传统设计方法相比,该方法的像面点列图的均方根尺寸在子午方向由86μm减小到81μm,弧矢方向由765μm减小到167μm,提高了系统的消像差能力,为凹面光栅光谱仪器的光学系统设计提供了新的思路。 展开更多

关键词 光栅 消像差凹面全息 一体化设计 光栅设计 球面聚焦反射镜 光程函数

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应用于全光网络的取样布拉格光纤光栅Interleaver设计(英文) 被引量：1

8

作者 蒋泽 刘丽莉 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期54-58,共5页

基于取样光纤布拉格光栅(SFBG)的光Interleaver能将一路光信号解复用为两路奇偶波长信号,具有插入损耗低、各信道反射率均匀和低色散等优点,特别适用于未来全光DWDM中波长复用/解复用、插入/分离。为此介绍了取样光栅Interleaver的基本... 基于取样光纤布拉格光栅(SFBG)的光Interleaver能将一路光信号解复用为两路奇偶波长信号,具有插入损耗低、各信道反射率均匀和低色散等优点,特别适用于未来全光DWDM中波长复用/解复用、插入/分离。为此介绍了取样光栅Interleaver的基本设计理论,给出了设计实例,对取样光栅Interleaver等光器件的实用化有一定的参考意义。 展开更多

关键词 全光网络 取样光纤布拉格光栅 光梳状分波器 光栅设计

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单片式全息波导双色显示优化设计 被引量：2

9

作者 李瑞华 康明武 +2 位作者 高阳 谢意 相广鑫 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2019年第2期89-92,共4页

彩色全息波导显示通常采用复杂的多层光栅耦合或多层波导组合的结构,导致系统的重量和体积较大。针对该问题,提出了一种单片式、单层光栅双色全息波导显示构型,该构型采用三组光栅实现光线的输入、输出及出瞳的二维扩展,并通过严格耦合... 彩色全息波导显示通常采用复杂的多层光栅耦合或多层波导组合的结构,导致系统的重量和体积较大。针对该问题,提出了一种单片式、单层光栅双色全息波导显示构型,该构型采用三组光栅实现光线的输入、输出及出瞳的二维扩展,并通过严格耦合波理论(RCWA)对光栅槽型和光栅膜系进行了优化设计,使该构型在较大视场范围内实现对红、绿两种色光较好的均匀显示。 展开更多

关键词 全息波导 双色显示 单片式 光栅设计

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等腰闪耀光栅的相位补偿设计 被引量：1

10

作者 谌廷政 吕海宝 +1 位作者 曹聚亮 漆新民 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期235-238,共4页

设计了一种新型同面相位补偿型等腰闪耀光栅。等腰设计保证了正负衍射级对称分布在光栅法线两侧 ;通过优化设计同面相位补偿槽的大小 ,可使衍射能量向中间级次转移 ,只保留两个衍射极大值方向 ,抑制 0级和高衍射级能量分布 ,避免能量的... 设计了一种新型同面相位补偿型等腰闪耀光栅。等腰设计保证了正负衍射级对称分布在光栅法线两侧 ;通过优化设计同面相位补偿槽的大小 ,可使衍射能量向中间级次转移 ,只保留两个衍射极大值方向 ,抑制 0级和高衍射级能量分布 ,避免能量的浪费 ,而且降低了高衍射级次光线因刻线阻挡导致的散射噪声 ,解决了加工对准与多次衍射的难题。通过理论建模和计算机仿真 ,分析了与反面相位补偿等腰闪耀光栅的差异 ,绘制了典型的衍射光强分布图。另外 ,还探讨了这种新型等腰闪耀光栅的灰度掩模二元光学加工方法。 展开更多

关键词 物理光学 光栅设计 相位补偿 衍射光强分布 衍射光束 散射噪声 等腰闪耀光栅 灰度掩模加工

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一种基于因果分析的光纤Bragg光栅设计方法 被引量：1

11

作者 肖凌燕 许远忠 黄德修 《光通信研究》 北大核心 2003年第1期58-62,共5页

从光栅矩阵分析法出发 ,介绍了一种基于因果分析的光纤 Bragg光栅设计方法 ,并采用该方法分别设计了用于滤波的均匀光纤 Bragg光栅和用于色散补偿的啁啾光纤光栅的结构参数 .结果表明 。

关键词 光纤BRAGG光栅 因果分析 光栅设计 FBG

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双色量子阱红外探测器中的耦合光栅 被引量：2

12

作者 齐利芳 李献杰 +1 位作者 赵永林 尹顺政 《微纳电子技术》 CAS 2008年第3期136-139,共4页

在量子阱红外探测器(QWIP)上制备光栅的目的是对垂直入射的红外辐射进行有效耦合。从实验、测试和有关文献出发,探讨了影响其耦合效率的参数及参数的优化值。重点分析了双色QWIP的光栅设计问题,并从提高双色量子阱红外探测器光栅耦合效... 在量子阱红外探测器(QWIP)上制备光栅的目的是对垂直入射的红外辐射进行有效耦合。从实验、测试和有关文献出发,探讨了影响其耦合效率的参数及参数的优化值。重点分析了双色QWIP的光栅设计问题,并从提高双色量子阱红外探测器光栅耦合效率和响应均匀性出发,介绍了一种新型交叉组合二维双周期结构光栅的设计方法;以一种具体AlGaAs/GaAs双色量子阱红外探测器为例,模拟了对应的交叉组合二维双周期结构光栅的几何参数和耦合强度,并与传统的二维双周期光栅结果对比,显示了新型双周期结构光栅在提高光耦合强度方面的优越性。 展开更多

关键词 量子阱红外探测器 耦合效率 光栅设计 双色 双周期

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凹面全息光栅单色仪设计

13

作者 贺文婷 江毅 +2 位作者 李磊 肖尚辉 江艳 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期381-384,共4页

提出了单色仪在光纤传感系统中的应用,通过分析Ⅳ型凹面全息光栅的光程函数、像差校正原理和像差校正效果,以光栅为分光元件,设计了一种小型凹面光栅单色仪。单色仪使用自聚焦透镜作为入射狭缝和准直元件,PIN光电二极管作为接收元件,使... 提出了单色仪在光纤传感系统中的应用,通过分析Ⅳ型凹面全息光栅的光程函数、像差校正原理和像差校正效果,以光栅为分光元件,设计了一种小型凹面光栅单色仪。单色仪使用自聚焦透镜作为入射狭缝和准直元件,PIN光电二极管作为接收元件,使用步进电机带动凹面光栅旋转扫描光谱。LabVIEW程序控制数据采集卡的数字输出,并显示采集到的光谱。单色仪结构简单、价格低廉,通过实验实现了对单色光的检测。 展开更多

关键词 凹面全息光栅 光栅设计 单色仪 结构设计

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4×50GHz无色散啁啾光纤Bragg光栅梳状滤波器的设计

14

作者 王志成 《河南教育学院学报（自然科学版）》 2004年第2期30-33,共4页

首次报道一种新颖的无色散4信道50GHz信道间隔的啁啾光纤Bragg光栅(CFBG)梳状滤波器,其突出特点是反射峰均匀性好、能无色散地实现光学梳状滤波。这里是采用了基于LP算法的IS光纤光栅设计技术,由目标反射谱计算出CFBG的折射率调制函数... 首次报道一种新颖的无色散4信道50GHz信道间隔的啁啾光纤Bragg光栅(CFBG)梳状滤波器,其突出特点是反射峰均匀性好、能无色散地实现光学梳状滤波。这里是采用了基于LP算法的IS光纤光栅设计技术,由目标反射谱计算出CFBG的折射率调制函数和啁啾分布;并用传输矩阵法分析所设计CFBG的反射谱、群时延曲线和群时延抖动。计算结果表明该CFBG达到各项设计指标要求。这种新颖的无色散CFBG梳状滤波器能广泛应用于光纤通信系统。 展开更多

关键词 光纤光栅 光栅设计 梳状滤波器 色散

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一种新型的高性能50 GHz光纤光栅滤波器

15

作者 肖凌燕 许远忠 黄德修 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期19-21,40,共4页

　提出了一种新型的能同时实现光学滤波和色散补偿的50GHz光纤光栅滤波器。采用基于LP算法的IS光栅设计方法,按照50GHz信道间隔的DWDM系统要求设计了具有不同色散补偿距离的光纤光栅滤波器。结果表明,所设计的光纤光栅性能优良,完全满... 　提出了一种新型的能同时实现光学滤波和色散补偿的50GHz光纤光栅滤波器。采用基于LP算法的IS光栅设计方法,按照50GHz信道间隔的DWDM系统要求设计了具有不同色散补偿距离的光纤光栅滤波器。结果表明,所设计的光纤光栅性能优良,完全满足系统要求。 展开更多

关键词 滤波器 光纤光栅 50GHz信道间隔 色散补偿 光栅设计 光学滤波 光纤通信 DWDM

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引入衔套调制结构形成相移长周期光纤光栅的特性研究

16

作者 李晓兰 张伟刚 +1 位作者 尚佳彬 张珊珊 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期413-417,共5页

通过在长周期光纤光栅(LPG)上某个位置引入一段衔套调制结构,设计并研制出了一种新型相移长周期光纤光栅(PSLPG),并采用传输矩阵法模拟了其光谱特性。模拟结果表明:在LPG某点引入衔套调制结构,当衔套调制结构都为均匀短光栅,且与被调制... 通过在长周期光纤光栅(LPG)上某个位置引入一段衔套调制结构,设计并研制出了一种新型相移长周期光纤光栅(PSLPG),并采用传输矩阵法模拟了其光谱特性。模拟结果表明:在LPG某点引入衔套调制结构,当衔套调制结构都为均匀短光栅,且与被调制光栅的折射率调制深度相同但周期不同时,所形成的光栅仍旧可等效为一个单PSLPG,而引入相移量的大小相当于两个调制结构的分别引入相移量之和。最后采用CO2激光单侧曝光法写制技术对引入衔套调制结构形成的PSLPG进行了写制,实验结果与理论分析相符。 展开更多

关键词 相移长周期光纤光栅(PSLPG) 调制结构 嵌套调制 光栅设计

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基于多子群竞争进化规划算法的光纤光栅设计

17

作者 黄桂岭 赵启大 +4 位作者 郭团 刘丽辉 薛力芳 高世钰 董波 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期547-549,共3页

从光栅传输矩阵分析法出发,提出了一种基于多子群竞争进化规划算法的光纤Bragg光栅(FBG)设计方法,进而设计了用于滤波的均匀FBG和用于色散补偿的啁啾FBG(CFBG)的结构参数。结果表明,本文设计方法可直接确定FBG的结构参数,在不同的设计... 从光栅传输矩阵分析法出发,提出了一种基于多子群竞争进化规划算法的光纤Bragg光栅(FBG)设计方法,进而设计了用于滤波的均匀FBG和用于色散补偿的啁啾FBG(CFBG)的结构参数。结果表明,本文设计方法可直接确定FBG的结构参数,在不同的设计精度要求下所设计的FBG分析曲线与目标曲线吻合很好,所采用算法具有比传统的进化规划算法快几10倍的收敛速度和更好的稳定性。 展开更多

关键词 光纤Bragg光栅(FBG) 进化规划算法 传输矩阵法 光栅设计

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取样光栅的设计及衍射行为研究 被引量：12

18

作者 刘全 吴建宏 李朝明 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期398-400,422,共4页

设计了用于惯性约束核聚变系统的取样光栅。利用光全息学的基本原理,设计了记录全息取样光栅掩模的消像差光学系统,并使用光学设计软件ZEMAX分析了它的像差;还利用严格耦合波理论对取样光栅的衍射效率问题进行了深入的研究。研究发现,... 设计了用于惯性约束核聚变系统的取样光栅。利用光全息学的基本原理,设计了记录全息取样光栅掩模的消像差光学系统,并使用光学设计软件ZEMAX分析了它的像差;还利用严格耦合波理论对取样光栅的衍射效率问题进行了深入的研究。研究发现,在占宽比和槽深这两个光栅结构参量中,槽深的变化对衍射效率更敏感。这些都为取样光栅的实际制作提供了有意义的结果。 展开更多

关键词 衍射光学 取样光栅 光学设计 衍射效率 严格耦合波理论

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变循环发动机前可调面积涵道引射器的通流计算方法 被引量：10

19

作者 刘宝杰 贾少锋 于贤君 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1689-1698,共10页

为了实现变循环涡扇发动机压缩系统的快速一体化气动设计,研究了变循环特征部件在一体化通流计算中的实现途径,针对其中的关键部件前可调面积涵道引射器(前VABI),结合其工作机理和流线曲率法通流计算方法的特点,提出了一种通流模拟的思... 为了实现变循环涡扇发动机压缩系统的快速一体化气动设计,研究了变循环特征部件在一体化通流计算中的实现途径,针对其中的关键部件前可调面积涵道引射器(前VABI),结合其工作机理和流线曲率法通流计算方法的特点,提出了一种通流模拟的思路,发展了不同应用条件下的计算方法,并基于汇流环管流动模型对计算方法的合理性和准确性进行了校验。计算结果显示,在不发生流动堵塞的情况下,前VABI的轴向调节和俯仰调节方式对变循环压缩系统中第一、二外涵道匹配工作特性的影响较小,匹配流量的最大误差小于0.2%,在计算中采用俯仰调节可以准确地模拟轴向调节时的真实特性。在通流计算中,当第一外涵道气流总压高于第二外涵道较多(核心机驱动风扇级增压比大)时,前VABI尾缘的通流计算站应该合理设置,以避免计算模型对流通能力的附加限制。前VABI的通流计算方法对第一、二外涵道流量匹配特性的计算误差小于1%(与CFD结果相比),能够满足变循环压缩系统初始方案设计的需求。 展开更多

关键词 前VABI 通流计算 流线曲率法 变循环 一体化设计

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差线栅位移传感器原理 被引量：5

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作者 彭东林 谭为民 +1 位作者 刘小康 张兴红 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期376-378,共3页

首次提出了一种所谓“差线栅位移传感器”,它采用与游标卡尺类似的原理 ,利用相对运动的两套标尺刻线数之差 ,得到更多的插值脉冲 ,达到提高分辨力的目的。这种传感器的参数选择对传感器的性能有重大影响 ,要考虑的因素和须遵循的规律... 首次提出了一种所谓“差线栅位移传感器”,它采用与游标卡尺类似的原理 ,利用相对运动的两套标尺刻线数之差 ,得到更多的插值脉冲 ,达到提高分辨力的目的。这种传感器的参数选择对传感器的性能有重大影响 ,要考虑的因素和须遵循的规律比较独特。在此详细介绍了差线栅位移传感器的设计思想 。 展开更多

关键词 差线栅 位移传感器 参数设计 栅线数 齿轮

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