河北省自然科学基金(E2009000373)
- 作品数：10 被引量：29H指数：2
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- 椭圆芯保偏光纤模间干涉特性的研究被引量：1
- 2012年
- 对椭圆芯保偏光纤模间干涉特性进行了仿真研究,通过数值计算分析了椭圆芯保偏光纤模间干涉拍长、模传播常数、模间传播常数差与光源波长的关系,并对椭圆芯保偏光纤椭圆度和纤芯折射率变化对模间干涉特性的影响进行了深入分析,给出了相应的仿真结果和曲线。本文的研究结果对于设计基于椭圆芯保偏光纤模间干涉原理的光纤传感器具有重要的指导作用。
- 刘丰张晓菲芦鑫
- 保偏微结构光纤啁啾光栅折射率传感特性分析被引量：2
- 2013年
- 将有限元法和传输矩阵法相结合,系统地研究了保偏微结构光纤(PM-MOF)啁啾布拉格光栅的折射率传感特性。仿真研究了光纤空气孔中充入不同折射率被测物时啁啾光栅的反射谱,结果表明随着被测物折射率的增加,反射谱的面积出现明显变化,由此得到了光栅反射谱面积与被测物折射率的关系。分析了中心孔直径、啁啾系数、切趾函数等光栅结构参数对反射谱的影响。分析表明由于光纤两个方向的偏振模对温度、噪声等干扰响应相似,因此利用两个偏振模式反射谱的相对变化进行监测能够有效地降低干扰,提高传感器的稳定性;其次,由于反射谱面积正比于光强,这一方法将光栅的光谱解调转化为光强解调,简化了解调系统,便于现场实时测量。研究结果为保偏微结构光纤光栅在折射率传感器及其生物传感器方面的应用提供了理论依据。
- 郭璇毕卫红刘丰
- 关键词：传输矩阵法折射率传感
- 一种全光纤电压互感器的有限元分析与结构优化被引量：2
- 2010年
- 利用有限元软件ANSYS的电磁分析功能,对一种基于石英晶体的逆压电效应,采用模间干涉原理的全光纤电压互感器的传感头内部电场进行分析与计算,进而对传感头的结构进行设计与优化,使传感头内部的电场分布尽可能均匀,防止尖端放电和介质击穿现象的发生,提高了光纤电压互感器的绝缘性能。为光纤电压互感器电压测量的安全性和稳定性提供了理论依据。
- 毕卫红贾志林刘丰任万玲
- 关键词：电压互感器传感头电场ANSYS
- 双偏振微结构光纤光栅的折射率传感特性分析被引量：1
- 2012年
- 研究了微结构光纤(MOF)布拉格光栅(FBG)的双偏振折射率传感特性。利用有限元方法对保偏微结构光纤(PM-MOF)的传输特性进行了分析,计算了传输特性曲线,分析了该种光纤单模传输的范围。同时结合耦合模理论,仿真了该种光纤均匀布拉格光栅在充入不同介质时的反射谱,得到两个偏振模LP0x1和LP0y1的中心波长差与介质折射率的关系曲线,通过特性曲线拟合出相应公式。同时,仿真了该光纤光栅的温度特性,研究结果表明,两个偏振模中心波长对温度响应相似,因此利用双偏振差分的方式来探测,具有较强的抗干扰能力,这一特性为光纤生物传感器的应用提供了理论依据。
- 郭璇毕卫红刘丰付广伟
- 关键词：耦合模理论温度特性折射率传感器
- 基于保偏光纤模间干涉的光学电压互感器被引量：12
- 2012年
- 为了满足高压及超高压电网对新型电压互感器的迫切需要,研究了一种基于保偏光纤模间干涉原理的高压电压互感器。用缠绕了保偏光纤的石英晶体圆柱作为电压传感头,被测电压通过石英晶体的逆压电效应来调制保偏光纤中2个低阶线性偏振模间的相位差,进而改变模间干涉输出光强的分布,通过探测模间干涉输出光强实现对被测高电压的测量。系统通过调整压电陶瓷的驱动电压使得模间干涉静态相位差为正交状态,并采取引入参考光路的方案剔除光源强度波动对测量精度的影响。实验研究结果表明,该互感器在额定被测电压附近能够达到0.2%的测量精度,能够同时反映被测高压的幅值和相位信息,满足高压测量领域对暂态变化的测量要求。
- 刘丰郭璇芦鑫
- 关键词：光学电压互感器逆压电效应石英晶体
- 熊猫型保偏光纤模间干涉的传感特性研究
- 2012年
- 分析了熊猫型保偏光纤模间干涉输出光强分布同模间干涉相位差之间的关系,并给出了其分布图;采用有限元法对熊猫型保偏光纤的模传输特性进行了计算,得到了几个低阶模式的传输特性曲线;理论计算了LP01模和LP11模间的干涉拍长。通过实验,验证了熊猫光纤模间干涉输出两个干涉边瓣光强随光纤应力变化呈交替分布的特点以及模间干涉拍长的计算结果。本文的研究为将熊猫型保偏光纤应用到光纤传感器的设计中提供了理论和实验参考。
- 刘丰曹德兰郭璇
- 关键词：熊猫光纤光纤传感器
- 掺染料微结构光纤荧光传感器的理论分析
- 2011年
- 针对一般光纤荧光传感器收集荧光能力不足的缺陷,设计了一种在微结构聚合物光纤的空气孔内填充掺有机染料高折射率液体的荧光传感器.使用可调节边界条件傅里叶分解法计算了这种微结构光纤的模场分布,分析了光纤结构参量和液体折射率对荧光捕获分数的影响,结果表明,使用小纤芯半径和高于纤芯折射率的液体可以增强激发光的吸收效率,增大荧光捕获分数,提高光纤荧光传感器的灵敏度.
- 李炳新邱慧
- 关键词：荧光传感器微结构光纤
- 一种双模光子晶体光纤模间干涉拍长的研究
- 2012年
- 保偏光纤的模间干涉拍长是模间干涉式光纤传感器设计中的关键参数,对于决定光纤的调制长度、传感系统的线性度和动态范围以及模间干涉灵敏度都具有重要作用。本文从理论上对保偏光子晶体光纤(PM-PCF)的模传输特性和模间干涉拍长进行了分析,得到PM-PCF中几个线性偏振模的传输特性和LP11偶模的两个正交偏振模截止波长,并得到了两个低阶线性偏振模LP01模和LP11偶模的模间干涉拍长同波长的关系。并且,对模间干涉拍长进行了实验研究。理论和实验结果表明,模间干涉拍长为×102μm数量级。研究结果可以用于设计稳定的模间干涉光纤传感器。
- 芦鑫毕卫红麻硕
- 关键词：光纤传感器波长
- 保偏光子晶体光纤模间干涉的研究被引量：2
- 2011年
- 针对椭圆芯保偏光纤模间干涉灵敏度和温度稳定性相对较低的缺点,本文提出了采用保偏光子晶体光纤(PM-PCF)来设计模间干涉光纤传感器的方案。对一种保偏光子晶体光纤的模间干涉特性进行了仿真研究,分析了PM-PCF的两个低阶模式LP01模和LP11偶模的传输特性,得到了相对有效折射率与波长的关系以及模间相位差同干涉输出光强分布形式的关系。通过实验研究了两个模式之间干涉模斑的远场图样,实验结果表明保偏光子晶体光纤的模间干涉在受到外界应力作用时会发生干涉输出边瓣输出能量强度交替现象,可以用来设计新型的应力传感器。
- 芦鑫毕卫红麻硕刘丰
- 关键词：光子晶体光纤波长相位差光纤传感器
- 双孔光子晶体光纤光学电压传感方案研究被引量：12
- 2011年
- 设计了一种基于双空气孔光子晶体光纤(PCF)模间干涉的光学电压传感的实验方案。用缠绕了双孔光子晶体光纤的石英晶体作为电压传感头,在被测高压电场的作用下,双孔光子晶体光纤的长度因石英晶体的逆压电效应形变而受到调制,进而可以改变模间干涉输出两个边瓣的光强分布,对两个干涉输出边瓣进行探测实现对高电压的测量。在低压端用一个缠绕了双孔光子晶体光纤的压电陶瓷(PZT)来调整模间初始相位差,使之处于正交状态。实验结果表明,在实验室条件下能获得0.5%的测量精度,具有很好的线性度。
- 芦鑫毕卫红麻硕刘丰
- 关键词：光学电压传感器逆压电效应石英晶体
