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光纤光栅传感信号解调关键硬件电路的实验研究 被引量：8
1
作者 贾振安 张磊 +1 位作者 乔学光 马超 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期315-317,共3页
基于可调谐光纤Fabry-Perot(TF F-P)滤波扫描传感光纤布拉格光栅(FBG)的反射峰的原理,针对多次实验结果,设计了构成光纤光栅信号解调稳定性所需的关键电路系统。实验结果表明,硬件优化后的解调系统与光谱仪和万用表测量的数据相比较达... 基于可调谐光纤Fabry-Perot(TF F-P)滤波扫描传感光纤布拉格光栅(FBG)的反射峰的原理,针对多次实验结果,设计了构成光纤光栅信号解调稳定性所需的关键电路系统。实验结果表明,硬件优化后的解调系统与光谱仪和万用表测量的数据相比较达到了预期的目标。经过标定后的系统分辨率可达1 pm,动态测量范围可达50 nm。 展开更多
关键词 光纤布拉格光栅(fBG) 可调谐光纤fabry-perot(Tf f-p)滤波器 放大电路 信号解调
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光纤光栅解调系统的寻峰算法研究 被引量：14
2
作者 张天地 贺锋涛 +2 位作者 周强 贾琼瑶 李雪峰 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期36-39,共4页
为了提高光纤光栅波长解调系统的反射谱寻优精度,利用遗传算法的未成熟收敛性进行了研究。阐明了遗传算法提高解调精度的原理,以可调谐F-P腔的光纤光栅解调系统为基础,验证了算法的可行性和可靠性。使用MAT-LAB对F-P腔滤波光纤光栅解调... 为了提高光纤光栅波长解调系统的反射谱寻优精度,利用遗传算法的未成熟收敛性进行了研究。阐明了遗传算法提高解调精度的原理,以可调谐F-P腔的光纤光栅解调系统为基础,验证了算法的可行性和可靠性。使用MAT-LAB对F-P腔滤波光纤光栅解调系统的反射光谱进行寻峰,得到传感光纤光栅的中心波长。分析了算法中初始种群数量、遗传代数、变异率对的寻优结果影响,并得到一组最佳遗传算法参量。算法精度达到3pm数量级,50次重复计算数据标准差小于0.5pm。结果表明,该算法稳定高效、实用性强,可以显著减小噪声对光纤光栅传感系统的影响,提高解调精度。 展开更多
关键词 传感器技术 光纤布喇格光栅解调 f—p腔滤波器 遗传算法
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一种新型的高压电器温度在线测量系统 被引量：9
3
作者 钱祥忠 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1359-1363,共5页
基于螺旋形液晶填充光子晶体光纤的温度传感特性,提出一种新型的高压电器温度传感器系统。该传感器系统由宽带光源、螺旋形液晶、光子晶体光纤、光纤F-P腔(Fabry-Perot cavity)滤波器、信号处理放大电路等组成。将螺旋形液晶封装在光子... 基于螺旋形液晶填充光子晶体光纤的温度传感特性,提出一种新型的高压电器温度传感器系统。该传感器系统由宽带光源、螺旋形液晶、光子晶体光纤、光纤F-P腔(Fabry-Perot cavity)滤波器、信号处理放大电路等组成。将螺旋形液晶封装在光子晶体光纤的纤芯空气孔中,利用光子晶体光纤对温度和弯曲不敏感特性以及螺旋形液晶的螺距对温度变化非常敏感的特性,传感器的选择反射光波长依赖于温度的变化,采用光纤F-P腔滤波器解调出光波长的变化,利用反射波长与温度之间的关系,实现温度的测量。测量系统选用合适液晶,可以得到不同的温度测量范围,能对高压电器温度进行在线检测,测量精度可以达到±0.1℃以内,并具有本征安全、高精度、高电绝缘和抗电磁干扰、对应变和环境光变化不敏感以及与普通传输光纤兼容性好等优点。 展开更多
关键词 温度在线测量系统 高压电器 光子晶体光纤 螺旋形液晶 光纤f-p腔滤波器
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提高基于F-P腔的光纤光栅解调精度的研究 被引量：4
4
作者 李海岗 隋青美 姜明顺 《光学与光电技术》 2008年第3期11-13,17,共4页
提出了使用DSP对F-P腔滤波后的FBG反射谱进行信号处理的解调方案,DSP处理器不断地对测量支路和参考支路的信号进行采集、比较,从而解算出待测量的变化值。从光学原理上探讨了F-P腔用波长表示的干涉滤波函数,对光电探测器测得的信号进行... 提出了使用DSP对F-P腔滤波后的FBG反射谱进行信号处理的解调方案,DSP处理器不断地对测量支路和参考支路的信号进行采集、比较,从而解算出待测量的变化值。从光学原理上探讨了F-P腔用波长表示的干涉滤波函数,对光电探测器测得的信号进行反卷积模拟运算,得到了当光电探测器接收的光强度分布不是中心对称时,分别提高了0.0399nm和0.057nm的FBG反射谱,提高了光纤光栅传感器的解调精度。 展开更多
关键词 布拉格光纤光栅 f-p腔滤波器 解调 反卷积
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温控共振频率可调谐窄带F-P干涉滤波器 被引量：4
5
作者 曹学敏 杨旭东 +1 位作者 李淑静 王海 《量子光学学报》 CSCD 北大核心 2008年第1期72-76,共5页
报道了一种由温度控制,共振频率可调谐的窄带F-P干涉滤波器。该F-P干涉滤波器的自由光谱区为13.6 GHz,透射带宽(透射峰半高处线宽)约为541 MHz。通过控制其温度变化,改变F-P干涉滤波器两端面间距,可使共振透过F-P干涉滤波器的激光频率... 报道了一种由温度控制,共振频率可调谐的窄带F-P干涉滤波器。该F-P干涉滤波器的自由光谱区为13.6 GHz,透射带宽(透射峰半高处线宽)约为541 MHz。通过控制其温度变化,改变F-P干涉滤波器两端面间距,可使共振透过F-P干涉滤波器的激光频率连续调谐。实验测得当激光频率与F-P干涉滤波器共振时,透射率可达82%,同时与共振频率相差2 GHz^10 GHz的激光可被该F-P干涉滤波器反射掉,反射率达99.3%~99.7%。当控制温度波动小于±0.005℃时,透射过F-P干涉滤波器的激光功率波动小于2.5%。 展开更多
关键词 光学干涉 f-p干涉滤波器 频率调谐 透射带宽
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重叠写入啁啾光纤光栅型滤波器的研究进展 被引量：4
6
作者 许鸥 鲁韶华 董小伟 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2007年第3期63-68,共6页
高性能的波分复用器是密集波分复用系统的核心器件之一,重叠写入啁啾光纤光栅型带通滤波器充分发挥了光纤光栅优良的波长选择特点,是一种低成本的新型全光纤波分复用器件。综合评述了各种不同结构的重叠写入啁啾光纤光栅型滤波器的工作... 高性能的波分复用器是密集波分复用系统的核心器件之一,重叠写入啁啾光纤光栅型带通滤波器充分发挥了光纤光栅优良的波长选择特点,是一种低成本的新型全光纤波分复用器件。综合评述了各种不同结构的重叠写入啁啾光纤光栅型滤波器的工作原理、基本特点及其应用。 展开更多
关键词 光纤滤波器 啁啾光纤光栅 法布里-珀罗(f-p)滤波器 啁啾莫尔光栅
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基于高精细度F-P滤波器的40Gb/s全光时钟提取 被引量：5
7
作者 罗俊 于晋龙 +5 位作者 王菊 王文睿 韩丙辰 吴波 郭精忠 杨恩泽 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1324-1327,共4页
提出了一种基于高精细度Fabry-Perot(F-P)滤波器的全光时钟提取方案,并进行了实验验证。为了实现对信号波长无关的特性,系统利用光纤中交叉相位调制(XPM)效应对输入信号进行正码波长变换,使变换后的波长始终与F-P滤波器的透射峰精确对... 提出了一种基于高精细度Fabry-Perot(F-P)滤波器的全光时钟提取方案,并进行了实验验证。为了实现对信号波长无关的特性,系统利用光纤中交叉相位调制(XPM)效应对输入信号进行正码波长变换,使变换后的波长始终与F-P滤波器的透射峰精确对准。采用精细度为1 012的高精细度F-P滤波器提取时钟,并利用半导体光放大器(SDA)的自增益调制(SGM)效应进一步抑制时钟信号的低频噪声,保证了高质量的时钟输出。实验中,利用这种装置对40 Gb/s归零(RZ)码信号进行了时钟提取,得到了抖动为285 fs的高质量40 GHz时钟信号,验证了方案的可行性。 展开更多
关键词 全光时钟提取 fabry-perot(f-p)滤波器 交叉相位调制(XpM) 自增益调制(SGM)
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一种LPFG浓度传感解调技术研究 被引量：3
8
作者 赵洪霞 丁志群 +3 位作者 方晓惠 贾辉 王金霞 鲍吉龙 《光电子技术》 CAS 北大核心 2010年第1期26-28,共3页
采用F-P可调滤波器对长周期光纤光栅的某级透射谱进行波长扫描,借助探测器和示波器对信号光波在驱动信号周期内所形成的负脉冲间隔进行测量,实现信号解调。利用此系统对蔗糖溶液浓度从0到饱和进行测量,测得系统传感灵敏度的实验值为0.02... 采用F-P可调滤波器对长周期光纤光栅的某级透射谱进行波长扫描,借助探测器和示波器对信号光波在驱动信号周期内所形成的负脉冲间隔进行测量,实现信号解调。利用此系统对蔗糖溶液浓度从0到饱和进行测量,测得系统传感灵敏度的实验值为0.02 ms Lg-1。 展开更多
关键词 传感技术 长周期光纤光栅 浓度传感 f—p可调滤波器 解调
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一种高灵敏度浓度传感解调技术 被引量：2
9
作者 赵洪霞 丁志群 +3 位作者 王金霞 方晓惠 贾辉 鲍吉龙 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1294-1297,共4页
长周期光纤光栅(LPFG)传感器具有非常广泛的应用价值,低成本、高精度解调技术是实用化的关键。利用全反射特性的光纤环形镜和2根LPFG构成干涉仪,采用法布里-珀罗(F-P)可调滤波器对某级干涉小峰进行波长扫描,借助探测器和示波器对信号光... 长周期光纤光栅(LPFG)传感器具有非常广泛的应用价值,低成本、高精度解调技术是实用化的关键。利用全反射特性的光纤环形镜和2根LPFG构成干涉仪,采用法布里-珀罗(F-P)可调滤波器对某级干涉小峰进行波长扫描,借助探测器和示波器对信号光波在驱动信号周期内所形成的两负脉冲间隔进行测量,实现信号解调。利用此系统对质量浓度从0到饱和的蔗糖溶液进行测量,测得系统传感灵敏度的实验值为0.04 ms.L/g。 展开更多
关键词 传感技术 解调 长周期光纤光栅 光纤环形镜 f-p可调滤波器
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DWDM系统的在线光谱监测
10
作者 雷非 《光通信研究》 北大核心 2001年第1期28-30,46,共4页
通过对 DWDM合路光信号性能指标的特点与在线监测必要性的分析 ,提出了利用可调谐 F- P干涉滤波器进行光谱监测的技术 .通过实验 ,取得了较好的结果实验数据 ,并实现了 32× 2 .5Gbit/s
关键词 密集波分复用 f-p干扰滤波器 光信噪比 在线光谱监测
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基于F-P腔滤波器的FBG温度传感器解调技术
11
作者 张艳宾 宁提纲 《光纤与电缆及其应用技术》 2007年第4期33-35,共3页
近些年来,光纤光栅传感器成了传感领域的研究热点。对高精度的波长编码信号解调是实现光纤光栅传感的关键技术。介绍了光纤布拉格光栅(FBG)传感器的工作原理,同时对F-P腔滤波器的工作原理进行了分析,阐述了光纤光栅传感器解调技术的发... 近些年来,光纤光栅传感器成了传感领域的研究热点。对高精度的波长编码信号解调是实现光纤光栅传感的关键技术。介绍了光纤布拉格光栅(FBG)传感器的工作原理,同时对F-P腔滤波器的工作原理进行了分析,阐述了光纤光栅传感器解调技术的发展趋势,并提出了光纤光栅传感器解调技术需要解决的技术问题。 展开更多
关键词 光纤布拉格光栅 f-p腔滤波器 温度传感
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基于F-P腔的波长可调谐光分插复用器 被引量：1
12
作者 任凯 王涛 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期68-70,共3页
研制了一种基于F-P腔滤波器的波长可调谐光分插复用器(OADM),它由四个光纤准直器、一个腔距可调的F-P腔和一个压电陶瓷微位移器(PZT)组成,F-P腔与PZT配合形成一个可调谐光滤波器.对光分插复用器进行了实验研究,并对该器件的串扰特性进... 研制了一种基于F-P腔滤波器的波长可调谐光分插复用器(OADM),它由四个光纤准直器、一个腔距可调的F-P腔和一个压电陶瓷微位移器(PZT)组成,F-P腔与PZT配合形成一个可调谐光滤波器.对光分插复用器进行了实验研究,并对该器件的串扰特性进行了详细的分析与计算,提出了减小串扰的改进方案.实验中得到的上/下载信道隔离度大于33 dB,与理论计算结果相符.这种新型OADM具有结构简单、可调谐范围大、隔离度高、成本低等特点,可广泛应用于各种WDM光网络. 展开更多
关键词 光通信 光分插复用器 f-p腔滤波器 串扰
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基于全相位遍历机制的FBG谱线识别系统 被引量：1
13
作者 程鹏飞 金杰 吕辰刚 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1216-1219,共4页
提出一种基于全相位遍历机制FIR滤波技术实现光纤Bragg光栅(FBG)波长信息精确提取方案。系统在数字时钟控制下产生锯齿波电压对可调谐Fabry-Perot(F-P)滤波器进行扫描,结合虚拟仪器(VI)技术,数据采集卡在同步时钟控制下实时读取FBG波长... 提出一种基于全相位遍历机制FIR滤波技术实现光纤Bragg光栅(FBG)波长信息精确提取方案。系统在数字时钟控制下产生锯齿波电压对可调谐Fabry-Perot(F-P)滤波器进行扫描,结合虚拟仪器(VI)技术,数据采集卡在同步时钟控制下实时读取FBG波长数据,并利用Matlab对采集的数据进行离线全相位滤波处理。实验结果表明,经全相位滤波后的高频噪声得到有效抑制,谱线的连续性明显增强,系统对谱线定位精度得以提高;系统扫描范围在1520～1560nm间,扫描频率为1.5Hz,波长分辨率可达2pm以下。 展开更多
关键词 全相位 光纤Bragg光栅(fBG) fabry-perot(f-p)滤波器
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全介质硅基微腔结构的模拟与实验研究
14
作者 王朝晔 侯国智 +2 位作者 李伟 徐骏 陈坤基 《南京大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期737-743,共7页
硅基微腔结构在许多光学与光电子器件领域都有重要的应用.针对微腔结构在热光伏系统中的可能应用,结合理论与实验进行了研究.通过利用等离子体增强化学气相沉积技术制备了非晶氮化硅与氮氧化硅薄膜,获得相应的光学常数,然后利用软件模... 硅基微腔结构在许多光学与光电子器件领域都有重要的应用.针对微腔结构在热光伏系统中的可能应用,结合理论与实验进行了研究.通过利用等离子体增强化学气相沉积技术制备了非晶氮化硅与氮氧化硅薄膜,获得相应的光学常数,然后利用软件模拟研究不同结构的微腔的光学特性,进而制备一维光子微腔结构,在中心波长为1.1μm和2.0μm处分别获得81%和56%的选择性透射率;同时,对薄膜吸收对微腔特性的影响进行了分析. 展开更多
关键词 SiNx/SiNyOz多层膜 f-p腔滤波器 光学微腔 时域有限差分法
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用可调谐F-P干涉滤波器作WDM光谱监测的数据处理方法
15
作者 雷非 《光通信研究》 北大核心 2001年第4期52-54,共3页
简述了采用可调谐 F- P干涉滤波器对 DWDM合路光信号性能指标进行在线监测的特点 ,分析了 F- P干涉滤波器的频谱特性 ,结合 WDM信号的特点与测试技术要求 。
关键词 f-p干涉滤波器 波分复用 光谱监测 数据处理
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基于可调F-P滤波器的光纤光栅传感器阵列查询技术 被引量：24
16
作者 余有龙 谭华耀 锺永康 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第12期1103-1106,共4页
利用可调 F- P滤波器对四个光纤光栅组成的传感器阵列进行波长扫描 ,借助示波器和探测器对滤波光束的时序分布进行观察 ,实现地址查询。比较波长漂移前后传感阵列的反射谱 ,可用于解调 ,实验结果与预期值基本一致。选用反射率相差悬殊... 利用可调 F- P滤波器对四个光纤光栅组成的传感器阵列进行波长扫描 ,借助示波器和探测器对滤波光束的时序分布进行观察 ,实现地址查询。比较波长漂移前后传感阵列的反射谱 ,可用于解调 ,实验结果与预期值基本一致。选用反射率相差悬殊的光栅作传感元 。 展开更多
关键词 光纤光栅 传感器阵列 查询 f-p滤波器 波长扫描
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用光纤F-P滤波器解调的光纤光栅传感器的研究 被引量：21
17
作者 谢芳 王慧琴 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期359-362,共4页
报道了用光纤F-P滤波器解调检测光纤Bragg光栅(FBG)Bragg波长移动量,实验了一个可对静态及时变物理量进行检测的FBG传感器系统。该系统对静态物理量的测量结果的相关系数为0.996,对时变物理量的测量分辨率为10.9μstrain。
关键词 光纤BRAGG光栅 fBG 传感器 光纤f-p滤波器 波长移动量 静态物理量 时变物理量
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基于光纤F-P滤波器的FBG传感解调系统 被引量：14
18
作者 赵立民 王鑫 刁春暖 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2008年第2期76-77,79,共3页
通过对光纤F-P滤波器原理的研究,提出了一种基于光纤滤波器的光纤B ragg光栅(FBG)传感解调系统,该系统不仅具有体积小、价格低、光能利用率高、操作简单等优势,而且可以直接输出对应于波长变化的电信号,实现准确的多点同时测量。通过该... 通过对光纤F-P滤波器原理的研究,提出了一种基于光纤滤波器的光纤B ragg光栅(FBG)传感解调系统,该系统不仅具有体积小、价格低、光能利用率高、操作简单等优势,而且可以直接输出对应于波长变化的电信号,实现准确的多点同时测量。通过该系统测出一组典型数据后再运用曲线拟合或者插值等相关运算便可以确定光纤光栅反射中心波长的微小偏移量,进而得到外界物理量的变化。对该方案的主要器件选择、软硬件设计进行了详细介绍。该解调系统的动态扫描范围达50 nm,分辨率达到2 pm. 展开更多
关键词 光纤光栅 光纤f—p滤波器 DSp系统
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基于可调谐F-P滤波器的光纤光栅传感解调系统寻峰算法对比分析 被引量：14
19
作者 蔡能宏 闫连山 +1 位作者 陈娟子 曾德兵 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2013年第4期100-102,106,共4页
设计出一种基于可调谐F-P滤波器的光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)传感解调数据采集与处理系统。为了尽可能提高光纤光栅传感器的精度,分别采用质心法、三次样条插值法、最小二乘法、高斯多项式拟合法等对数据采集系统获取的... 设计出一种基于可调谐F-P滤波器的光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)传感解调数据采集与处理系统。为了尽可能提高光纤光栅传感器的精度,分别采用质心法、三次样条插值法、最小二乘法、高斯多项式拟合法等对数据采集系统获取的原始信号数据进行光纤光栅波长寻峰算法研究,并分别将拟合结果与光谱仪测量波长数据进行比较。结果表明,高斯多项式拟合法精度和稳定性较好,且能满足实时性要求。 展开更多
关键词 布拉格光纤光栅 f-p滤波器 解调 寻峰算法
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变温环境FBG解调仪复合多波长参考稳定方法研究 被引量：10
20
作者 江俊峰 臧传军 +6 位作者 王双 张学智 刘琨 杨依宁 谢仁伟 樊晓军 刘铁根 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期575-581,共7页
通过分析光纤可调谐光纤Fabry-Perot(F-P)滤波器的温度特性,解释了变温环境下FBG解调稳定性下降的原因。进而提出了一种基于F-P标准具和HCN气室复合多波长参考的FBG解调方法。此方法将变温下FBG解调误差分解为F-P标准具波长参考误差和... 通过分析光纤可调谐光纤Fabry-Perot(F-P)滤波器的温度特性,解释了变温环境下FBG解调稳定性下降的原因。进而提出了一种基于F-P标准具和HCN气室复合多波长参考的FBG解调方法。此方法将变温下FBG解调误差分解为F-P标准具波长参考误差和线性拟合误差。首先根据多光束干涉理论和HCN气室吸收峰波长不随温度变化的特性,求得F-P标准具各波长参考误差和各HCN吸收峰波长线性拟合误差;然后通过多项式拟合算法准确得到各FBG线性拟合误差;最后补偿FBG波长参考误差和线性拟合误差得到绝对波长解调值。实验结果表明,20℃~60℃变温环境下,与HCN气室单峰校正相比,复合多波长参考FBG解调误差从±56.8pm降低到±11.7pm,标准差从24.0pm降低到4.6pm,有效提高了变温环境下FBG的解调稳定性。 展开更多
关键词 变温环境 光纤Bragg光栅(fBG) f-p滤波器 f-p标准具 HCN气室 非线性
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