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有限束宽下光栅对压缩的理论研究 被引量:13
1
作者 王中阳 徐至展 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期151-159,共9页
给出了入射脉冲为有限束宽时,光栅对压缩的理论模型。并据此分析了脉冲高斯光束单次及两次通过光栅对时的变换特性,以及高阶色散对脉冲压缩的影响。
关键词 光栅对 脉冲压缩 光束 高阶色散 高斯光束
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莫尔条纹法测量微小旋转角度的频域分析 被引量:10
2
作者 方靖岳 秦石乔 +2 位作者 王省书 黄宗升 郑佳兴 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期709-713,共5页
利用菲涅耳衍射的频域分析方法,对莫尔条纹复振幅分布公式进行了理论推导,得到了使用两块相同光栅组成的光栅付测量微小角度的原理公式,与利用几何光学等方法得到的结论一致.模拟结果表明:莫尔条纹是光栅付拍现象的最低频率含量,莫尔条... 利用菲涅耳衍射的频域分析方法,对莫尔条纹复振幅分布公式进行了理论推导,得到了使用两块相同光栅组成的光栅付测量微小角度的原理公式,与利用几何光学等方法得到的结论一致.模拟结果表明:莫尔条纹是光栅付拍现象的最低频率含量,莫尔条纹内含有大量高次谐波;在探测器光学系统放大率一定的前提下,为通过直接测量莫尔条纹宽度的变化达到测量角度变化的目的,必须根据测角精度、探测器的尺寸和分辨率选择合适的光栅付光栅常数和光栅付初始夹角. 展开更多
关键词 测量 小角度 频域分析 莫尔条纹 光栅付
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光栅面不平行对压缩脉冲时空特性的影响 被引量:5
3
作者 刘文兵 朱启华 +2 位作者 冯国英 王逍 王方 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期1474-1478,共5页
推导了光栅对压缩器两光栅在垂直于刻线的平面(衍射面)内有一夹角时1至4阶色散变化量的表达式,以及脉冲超高斯光束经光栅对压缩后的场分布。并据此模拟分析了光栅表面平行性失调对输出脉冲时空特性的影响。结果表明:脉冲光束单次通过光... 推导了光栅对压缩器两光栅在垂直于刻线的平面(衍射面)内有一夹角时1至4阶色散变化量的表达式,以及脉冲超高斯光束经光栅对压缩后的场分布。并据此模拟分析了光栅表面平行性失调对输出脉冲时空特性的影响。结果表明:脉冲光束单次通过光栅对时其波形会产生扭曲,光栅对的失调会使脉冲扭曲更加严重;而两次通过光栅对时横向谱移动的影响会消除,但脉冲将出现旁瓣,光栅对的失调使得脉冲在时间上提前,且色散阶数越高色散变化量对压缩脉冲时空特性的影响越大。 展开更多
关键词 光栅对 失调 脉冲压缩 高阶色散 时空特性
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OPCPA系统中光栅对不平行度对脉冲时间波形的影响 被引量:4
4
作者 苏娟 冯国英 +4 位作者 刘文兵 马再如 应娉 丁世鹏 朱启华 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期1949-1954,共6页
利用光线追迹法和四阶龙格-库塔法分析了光参量啁啾脉冲放大系统中实际展宽器和压缩器所带来的各阶色散,并将其代入放大过程数值模拟了脉冲变化的情况,讨论了压缩器光栅对表面不平行、刻线不平行、信号光强度、泵浦光强度等因素对输出... 利用光线追迹法和四阶龙格-库塔法分析了光参量啁啾脉冲放大系统中实际展宽器和压缩器所带来的各阶色散,并将其代入放大过程数值模拟了脉冲变化的情况,讨论了压缩器光栅对表面不平行、刻线不平行、信号光强度、泵浦光强度等因素对输出脉冲宽度和时间波形的影响。结果表明,光栅对表面不平行将引起脉冲宽度变大,且光栅顺时针旋转对脉冲宽度和波形影响更大。而光栅刻线不平行时,当仅考虑二阶色散时,夹角为0.8°时脉宽最小,考虑到三阶色散时,夹角为1°脉宽最小,且光栅顺时针和逆时针旋转对脉冲的作用相同。对实际OPCPA系统,当放大晶体材料及长度一定时,尽量调整压缩器光栅平行,信号光强度和泵浦光强度有一最佳值能使输出脉冲宽度达到最小。 展开更多
关键词 光参量啁啾脉冲放大 光栅对 不平行度 脉冲宽度
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有限束宽下超高斯光束经光栅对压缩的研究 被引量:4
5
作者 刘文兵 冯国英 朱启华 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期261-265,共5页
利用有限束宽下入射脉冲通过光栅对压缩的理论模型,从脉冲光束的傅里叶角谱入手,分析了脉冲超高斯光束单次及两次通过光栅对时的变换特性,以及高阶色散对脉冲压缩的影响。结果表明,脉冲超高斯光束单次通过光栅对压缩器时,横向谱移动使... 利用有限束宽下入射脉冲通过光栅对压缩的理论模型,从脉冲光束的傅里叶角谱入手,分析了脉冲超高斯光束单次及两次通过光栅对时的变换特性,以及高阶色散对脉冲压缩的影响。结果表明,脉冲超高斯光束单次通过光栅对压缩器时,横向谱移动使得出射光束产生时间相关的空间移动而两次通过压缩器时则会消除此种影响。高阶色散不仅影响输出脉冲的时间特性同时还影响其空间特性,导致输出脉冲波形扭曲,产生时空畸变。 展开更多
关键词 超高斯光束 光栅对 脉冲压缩 高阶色散
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单光栅与双光栅衍射角度检测对比分析 被引量:3
6
作者 母一宁 李平 王贺 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期1616-1620,共5页
光栅副是增量式光电编码器最主要组成部分,它的结构和衍射效应直接与检测精度相关。文中深入地分析了单光栅与双光栅衍射特点,并且从空间调制模型的角度推导光栅副对莫尔条纹的影响。从宏观和微观两个角度分析光栅副的屏函数,研究莫尔... 光栅副是增量式光电编码器最主要组成部分,它的结构和衍射效应直接与检测精度相关。文中深入地分析了单光栅与双光栅衍射特点,并且从空间调制模型的角度推导光栅副对莫尔条纹的影响。从宏观和微观两个角度分析光栅副的屏函数,研究莫尔条纹光电信号输出波形的不确定原因和反差对比度,进而证明单光栅测量可以减少输出信号的频率成分,获得较高的细分精度和反差对比度。为了证明单光栅角度检测的可行性,给出了一套完整的单光栅角度检测方法。 展开更多
关键词 增量式 光栅副 莫尔条纹
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基于啁啾补偿的自相似脉冲压缩光栅对的设计 被引量:3
7
作者 李沐霖 张巧芬 +2 位作者 史圣达 庞亮雨 高梓皓 《光通信研究》 2021年第4期56-60,共5页
为了获取优质的超短脉冲光源,文章将自相似脉冲与光栅对结合,通过数值模拟方法详细分析了自相似脉冲的演化和压缩过程。首先将半高全宽(FWHM)为1 ps、能量为45 pJ的高斯脉冲入射到色散渐减光纤中,产生具有强线性啁啾的自相似脉冲,然后... 为了获取优质的超短脉冲光源,文章将自相似脉冲与光栅对结合,通过数值模拟方法详细分析了自相似脉冲的演化和压缩过程。首先将半高全宽(FWHM)为1 ps、能量为45 pJ的高斯脉冲入射到色散渐减光纤中,产生具有强线性啁啾的自相似脉冲,然后利用光栅对对自相似脉冲进行啁啾补偿压缩,最终得到FWHM为80 fs、峰值功率为507.6 W的超短脉冲输出,压缩品质参量Q为0.96,压缩因子为12.5。在此基础上,文章又分析了色散渐减光纤中的三阶色散对光栅对压缩质量的影响,发现随着三阶色散的增加,压缩脉冲品质会显著降低。研究结果表明,当系统中三阶色散效应较小时,利用自相似脉冲与光栅对可得到高功率的超短脉冲。这一结果对超短脉冲的获取是有帮助的。 展开更多
关键词 自相似脉冲 光栅对 色散渐减光纤 啁啾补偿 三阶色散
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平行光栅对在刻线不平行时的色散研究 被引量:2
8
作者 严云富 罗斌 +1 位作者 潘炜 李宜峰 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期717-720,共4页
利用三维空间光线追迹法 ,分析了啁啾脉冲放大系统中的压缩光栅对 ,在刻线不平行而光栅面平行时光的衍射特性。导出了此时光通过光栅对的群延时 ,数值计算了系统 2阶和 3阶色散量 ,以及这些色散量在光栅对严格平行时的相对误差。得出了... 利用三维空间光线追迹法 ,分析了啁啾脉冲放大系统中的压缩光栅对 ,在刻线不平行而光栅面平行时光的衍射特性。导出了此时光通过光栅对的群延时 ,数值计算了系统 2阶和 3阶色散量 ,以及这些色散量在光栅对严格平行时的相对误差。得出了中心波长光的接收位置相对于光栅对严格平行时的偏移量 。 展开更多
关键词 光线追迹法 光栅对 光波矢 色散
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基于反射式光栅对的THz-TDS色散补偿技术 被引量:1
9
作者 王文博 牟达 +4 位作者 崔宗宇 杨帆 刘洋 张悦 孙大成 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第14期26-31,共6页
为解决飞秒激光脉冲在光纤中传输的色散效应引起的太赫兹波泵浦效率低的问题,针对太赫兹时域光谱系统中飞秒激光脉冲的色散特性,通过理论分析建立了角色散与时域色散的数学模型,并采用光线追迹法数值模拟了在三种不同的光栅常数下光栅... 为解决飞秒激光脉冲在光纤中传输的色散效应引起的太赫兹波泵浦效率低的问题,针对太赫兹时域光谱系统中飞秒激光脉冲的色散特性,通过理论分析建立了角色散与时域色散的数学模型,并采用光线追迹法数值模拟了在三种不同的光栅常数下光栅对间距和系统光路入射角对其色散补偿效果的影响。结果表明:在给定光栅常数的情况下,系统的色散随光栅对间距的增大而增大;不同光栅常数下色散量随入射角的变化趋势不同,但总体色散量随光栅常数的增大呈上升趋势。从间距和入射角两方面验证了选取光栅常数为1200 mm^(-1)的光栅的合理性。最终,通过实验证明了光栅对的脉冲压缩效果满足太赫兹时域光谱系统对脉冲压缩的要求。 展开更多
关键词 光栅 脉冲压缩 色散补偿 光栅对 光线追迹 太赫兹
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基于高双折射光子晶体光纤与光栅对的微波光子滤波器 被引量:2
10
作者 曹晔 杨菁芃 +1 位作者 童峥嵘 许东 《南开大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期34-37,共4页
提出并通过仿真验证了1种基于高双折射光子晶体光纤(HB-PCF)与光栅对的微波光子滤波器.以多波长光纤激光器作光源,通过改变填充温敏液体的HB-PCF周围温度,使HB-PCF具有不同的双折射.随着HB-PCF双折射率的连续变化,激光器输出了不同波长... 提出并通过仿真验证了1种基于高双折射光子晶体光纤(HB-PCF)与光栅对的微波光子滤波器.以多波长光纤激光器作光源,通过改变填充温敏液体的HB-PCF周围温度,使HB-PCF具有不同的双折射.随着HB-PCF双折射率的连续变化,激光器输出了不同波长间隔的激光,使微波光子滤波器具有不同的自由频谱范围,当温度的变化范围为20-80℃时,FSR的变化范围为18.62-25.98 GHz,从而实现了连续可调谐.通过引入单模光纤与光栅对级联,改变光栅对的反射系数和掺铒光纤的增益,使滤波器的主旁瓣抑制比提高到33 d B,Q值可达到1 553,有效地提高了滤波器的频率选择性. 展开更多
关键词 微波光子滤波器 高双折射光子晶体光纤 光栅对 可调谐 高Q值
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获得高质量Moire条纹信号的一种新方法 被引量:1
11
作者 吴新民 马轩文 《光学技术》 CAS CSCD 1996年第1期10-13,共4页
在细栅距的幅光栅系统中,衍射效应是很明显的,其能量约占总能量的10~40%左右,这种衍射光是造成Moire光电信号对比度不好和正弦性差的根本原因。本文分析了衍射光栅副±1级Moire条纹的位相关系与光栅副间隙等因... 在细栅距的幅光栅系统中,衍射效应是很明显的,其能量约占总能量的10~40%左右,这种衍射光是造成Moire光电信号对比度不好和正弦性差的根本原因。本文分析了衍射光栅副±1级Moire条纹的位相关系与光栅副间隙等因素的关系,提出了利用±1级Moire条纹来获得高质量Moire条纹信号,实际应用,效果良好。 展开更多
关键词 Moire条纹 光栅副 位相
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提高叠栅条纹信号质量的一种新方法(英文) 被引量:1
12
作者 吴新民 陈进榜 +2 位作者 高志山 王青 朱应时 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期231-234,共4页
在国内外普遍使用的细栅距幅光栅叠栅条纹系统中 ,衍射效应是很明显的 ,这是造成叠栅条纹信号的衬比 (度 )和正弦性不好的主要原因 .本文在分析了叠栅条纹信号的基础上 ,导出了衍射光栅副中± 1级叠栅条纹的相位与光栅副间隔 ,光线... 在国内外普遍使用的细栅距幅光栅叠栅条纹系统中 ,衍射效应是很明显的 ,这是造成叠栅条纹信号的衬比 (度 )和正弦性不好的主要原因 .本文在分析了叠栅条纹信号的基础上 ,导出了衍射光栅副中± 1级叠栅条纹的相位与光栅副间隔 ,光线入射角等的关系 ,提出了用±1级叠栅条纹来提高叠栅条纹的信号质量 ,实验结果与理论分析一致 ,实际应用 。 展开更多
关键词 叠梵条纹 光栅副 相位 信号质量 衍射效应 图像处理
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1015~1046 nm可调谐飞秒掺镱光纤激光器
13
作者 刘梦霖 赵坤 +4 位作者 闫炜 王丽莎 刘民哲 王勇 孙松松 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期185-189,共5页
近年来,超快掺镱锁模光纤激光器由于其转换效率高、操作方便、免维护、尺寸紧凑等优点,被广泛应用于工业加工、医疗外科、多光子成像等领域。在激光器中补偿群速度色散是获得皮秒甚至飞秒脉冲的有效方法。通过利用光栅对与光谱滤波器,... 近年来,超快掺镱锁模光纤激光器由于其转换效率高、操作方便、免维护、尺寸紧凑等优点,被广泛应用于工业加工、医疗外科、多光子成像等领域。在激光器中补偿群速度色散是获得皮秒甚至飞秒脉冲的有效方法。通过利用光栅对与光谱滤波器,实现了对激光波长、腔内色散和光谱宽度的灵活调节。该激光器能输出稳定的锁模脉冲,对应的基本重复频率为19.41 MHz。在+0.012 7 ps^(2)色散时中心波长1 015~1 037 nm可调;在+0.007 ps^(2)色散时中心波长1 015~1 045 nm可调以及在-0.012 7 ps^(2)色散时中心波长1 020~1 046 nm可调。同时,当净腔色散从反常色散到近零色散变化时,光谱带宽可从1.40 nm调到19.38 nm,对应的压缩后脉冲宽度可从1.03 ps调至175.9 fs。该方案具备连续调整激光器状态的能力,有望用于高功率大能量飞秒激光前端,可以满足对激光器有多种谱宽及波长的应用需求。 展开更多
关键词 飞秒 掺镱激光器 光栅对 激光调谐
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展宽压缩器的谱透过率对短脉冲时间特性的影响 被引量:1
14
作者 王逍 张颖 +5 位作者 魏晓峰 曾小明 左言磊 周凯南 黄征 朱启华 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1771-1774,共4页
为了考察短脉冲激光装置中展宽压缩器的谱透过率对输出脉冲时间特性的影响,通过解析推导得到了激光脉冲通过平行光栅对的谱透过率表达式。结果表明:谱透过率不仅与光栅尺寸及光栅线密度有关,还与光束口径、入射角、光栅间距等参数有关;... 为了考察短脉冲激光装置中展宽压缩器的谱透过率对输出脉冲时间特性的影响,通过解析推导得到了激光脉冲通过平行光栅对的谱透过率表达式。结果表明:谱透过率不仅与光栅尺寸及光栅线密度有关,还与光束口径、入射角、光栅间距等参数有关;通常情况下展宽器的截止带通较小,对脉冲的信噪比有较大的影响;而压缩器中由于光束口径很大,有很宽的渐变透过率带通,对压缩后的脉宽及信噪比有利。目前常见的短脉冲激光系统中,限制输出脉冲信噪比的往往是展宽器而非压缩器。 展开更多
关键词 展宽压缩 谱透过率 时间特性 光栅对 谱剪切
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OPCPA系统中压缩器表面失配时啁啾脉冲时间波形的研究
15
作者 苏娟 冯国英 +1 位作者 刘文兵 朱启华 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期40-41,共2页
利用光线追迹法和四阶龙格一库塔法分析模拟了啁啾脉冲在OPCPA系统中传输时脉冲变化的情况,讨论了压缩器光栅对表面失配对输出脉冲宽度和时间波形的影响。结果表明,当光栅对表面失配时,光栅旋转方向以及初始啁啾共同作用导致脉冲宽度略... 利用光线追迹法和四阶龙格一库塔法分析模拟了啁啾脉冲在OPCPA系统中传输时脉冲变化的情况,讨论了压缩器光栅对表面失配对输出脉冲宽度和时间波形的影响。结果表明,当光栅对表面失配时,光栅旋转方向以及初始啁啾共同作用导致脉冲宽度略大于或小于无初始啁啾脉冲的宽度。总体上,光栅G2顺时针旋转时的脉宽变化比G2逆时针旋转时脉宽变化快。而当脉冲有初始啁啾时,将对脉冲出现的预脉冲、尾脉冲有一定的削弱作用,脉冲前后沿的对称性也发生了变化。 展开更多
关键词 非线性光学 光参量啁啾脉冲放大(OPCPA) 光栅对 失配 脉冲宽度
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基于激光器阵列的可调谐微波光子滤波器
16
作者 陈天宇 曹晔 +2 位作者 许东 李鑫阳 王振宇 《光通信技术》 北大核心 2018年第9期11-13,共3页
调谐范围、Q值和主旁瓣抑制比(MSSR)是微波光子滤波器(MPF)的重要性能指标,同时实现大调谐范围、高Q值、高主旁瓣抑制比的MPF鲜有报道。提出并通过仿真验证了一种基于激光器阵列的大范围可调谐微波光子滤波器。采用激光器阵列做光源,改... 调谐范围、Q值和主旁瓣抑制比(MSSR)是微波光子滤波器(MPF)的重要性能指标,同时实现大调谐范围、高Q值、高主旁瓣抑制比的MPF鲜有报道。提出并通过仿真验证了一种基于激光器阵列的大范围可调谐微波光子滤波器。采用激光器阵列做光源,改变其输出波长间隔,即可实现滤波器自由频谱范围(FSR)的大范围调谐。使用光栅对和单模光纤级联作为色散器件,可获得较高的Q值和MSSR。引入切比雪夫窗,改善输出激光的抽头权重,可进一步提高MSSR。仿真实验结果表明,该实验方案实现了FSR的大范围调谐,调谐范围是5.59~37.32GHz,Q值高达558.7,MSSR高达151.122。 展开更多
关键词 微波光子滤波器 激光器阵列 光栅对 切比雪夫窗 可调谐 主旁瓣抑制比 Q值
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Sech型光脉冲在光纤─光栅对中的传输和变换
17
作者 林国成 隋成华 《应用激光》 CSCD 北大核心 2001年第1期7-8,12,共3页
借助脉冲的等效时间复参数讨论了Sech型光脉冲通过光纤─光栅对系统后的传输和变换特性,给出了脉冲压缩的最佳条件,为处理非高斯型光脉冲经过线性系统的传输提供了一种有效的方法。
关键词 光脉冲 光栅对 等效时间复参数 光纤
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光栅对刻线失配对啁啾脉冲时间波形的影响
18
作者 苏娟 冯国英 +1 位作者 马再如 刘文兵 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期319-322,共4页
为了研究啁啾脉冲在光参量啁啾脉冲放大系统中传输时脉冲变化的情况,采用光线追迹法和4阶龙格-库塔法,得到了压缩器光栅对刻线失配对输出脉冲宽度和时间波形的影响的模拟结果。结果表明,当光栅对刻线失配且夹角约在±4°范围内... 为了研究啁啾脉冲在光参量啁啾脉冲放大系统中传输时脉冲变化的情况,采用光线追迹法和4阶龙格-库塔法,得到了压缩器光栅对刻线失配对输出脉冲宽度和时间波形的影响的模拟结果。结果表明,当光栅对刻线失配且夹角约在±4°范围内时,若只考虑2阶色散的影响,初始啁啾导致脉冲宽度略小于无初始啁啾脉冲的宽度。当考虑到3阶、4阶及更高阶色散时,脉冲宽度大于种子脉冲的初始宽度。当入射脉冲具有正啁啾时,出射脉宽随夹角α的增大不断增加,但当具有负啁啾时,脉宽随α的增大先减小后再增大。光栅 G_2顺时针旋转时的脉宽变化与 G_2逆时针旋转时脉宽变化相同。另外,初始啁啾对出射脉冲出现的预脉冲、尾脉冲有一定的削弱作用,负啁啾对脉冲展宽和失真的影响明显小于相应的正啁啾。 展开更多
关键词 非线性光学 光参量啁啾脉冲放大 光线追迹法 光栅对 失配 脉冲宽度
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用于生产区域的人员与车辆识别系统
19
作者 黄仍杰 《有色冶金设计与研究》 2013年第3期61-62,93,共3页
通过某工程实例,介绍了一种利用安全光栅和地感线圈区别车辆与人员通过的识别系统。在工业生产的危险区域入口安装这种系统,可以在人员进入时报警并做出主动防范措施,同时车辆进入正常作业不会被误判而对生产控制系统发出错误指令。因此... 通过某工程实例,介绍了一种利用安全光栅和地感线圈区别车辆与人员通过的识别系统。在工业生产的危险区域入口安装这种系统,可以在人员进入时报警并做出主动防范措施,同时车辆进入正常作业不会被误判而对生产控制系统发出错误指令。因此,该系统能提高工厂模块化设备的安全性。 展开更多
关键词 安全光栅 阻挡信号 地感线圈 对绞
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包层腐蚀长周期光纤光栅对的光谱特性研究 被引量:7
20
作者 丁金妃 付宏燕 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期537-540,共4页
为了提高长周期光纤光栅(LPG)在折射率(RI)传感中的光谱质量和灵敏度,提出了一种包层腐蚀的LPG对结构.应用耦合模理论,分析了单个LPG的谐振波长和透射损耗峰值随光纤包层直径减小的变化特性.采用两个级联的透射率为3dB左右的LPG,构成了... 为了提高长周期光纤光栅(LPG)在折射率(RI)传感中的光谱质量和灵敏度,提出了一种包层腐蚀的LPG对结构.应用耦合模理论,分析了单个LPG的谐振波长和透射损耗峰值随光纤包层直径减小的变化特性.采用两个级联的透射率为3dB左右的LPG,构成了光纤光栅马赫-泽德(M-Z)干涉仪.实验中采用氢氟酸腐蚀的方法来减小光纤包层直径,观察了包层腐蚀的LPG对透射光谱的演变过程,并测量了不同腐蚀程度的LPG对的折射率响应特性.结果表明,透射光谱中的干涉条纹随着包层直径的减小向红波方向移动,且对应包层模的阶数越高波长移动越大.随着腐蚀程度的增大,LPG对用于外界折射率传感的灵敏度得到了显著的提高. 展开更多
关键词 长周期光纤光栅对 腐蚀处理 光纤传感器 折射率测量
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