燕山大学信息科学与工程学院河北省特种光纤与光纤传感重点实验室
- 作品数：125 被引量：476H指数：9
- 相关作者：毕卫红付兴虎付广伟刘强苏玉玲更多>>
- 相关机构：内蒙古民族大学物理与电子信息学院河北科技师范学院机电工程学院北京理工大学光电学院光电成像技术与系统教育部重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金河北省自然科学基金河北省应用基础研究计划更多>>
- 相关领域：电子电信理学自动化与计算机技术机械工程更多>>
- 基于C-S复合码的OTDR系统信噪比提高方法被引量：2
- 2015年
- 针对OTDR系统高信噪比的要求,提出一种将Si mpl ex编码与CCPONS编码相结合的C-S复合码。分析了C-S复合码的产生方法及其应用于OTDR系统的编码解码原理,推导了引入C-S复合码的OTDR系统信噪比增益,实现了在有限编码长度下大幅度提高系统信噪比的目标。
- 刘劲军程永昕刘国庆张燕君
- 关键词：OTDR信噪比空间分辨率
- 基于弱光栅的高速高复用分布式温度传感网络被引量：14
- 2013年
- 提出一种基于弱光栅的新型高速高复用分布式温度传感网络。通过自制可调谐多波长光源代替可调谐激光器以解决其存在的监测时间长、系统实时性差的问题。在一根光纤上刻制3个中心波长分别为1529.488、1545.202、1557.100nm的高反射低带宽的光纤布拉格光栅(FBG),再刻制3组反射率为3%,中心波长分别为1529.488、1545.202、1557.100nm的9个FBG,并将其等距连接。以高反射FBG的反射光作为系统光源,以弱光栅作为监测光栅,结合光波分复用技术与光时域反射技术,进行温度实验。实验结果表明,在5℃～80℃的温度范围内,各个弱反射FBG的中心波长随温度呈良好的线性变化,温度测量的误差为±0.5℃,空间分辨率为10m。
- 张燕君谢晓鹏毕卫红
- 关键词：分布式温度
- 碘化铟晶体本征缺陷的第一性原理研究被引量：3
- 2013年
- 采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,对正交碘化铟(InI)晶体可能存在的6种本征点缺陷(碘空位、铟空位、碘占铟位、铟占碘位、碘间隙、铟间隙)结构进行优化.通过缺陷形成能的计算,得出各缺陷在生长过程中形成的难易程度;通过态密度的计算,分析出各种缺陷能级位置及其对载流子传输的影响.结果表明:最主要的低能缺陷铟间隙会引入复合中心和深空穴陷阱,前者降低少数载流子的寿命,后者俘获价带的空穴而降低空穴的迁移率-寿命积.计算结果为实验中提高InI晶体载流子的迁移率-寿命积提供理论指导,对获得性能优异的InI核辐射探测材料有重要帮助.
- 张伟徐朝鹏王海燕陈飞鸿何畅
- 关键词：形成能
- 基于高频等离子体熔融技术制备镱铝共掺石英玻璃被引量：4
- 2014年
- 利用高频等离子体粉末熔融技术成功制备出镱铝共掺石英玻璃,并对其相关机理和工艺进行研究,解决了镱铝共掺石英玻璃熔点高、难以制备的难题。该技术为拉制大尺寸和多芯掺杂光子晶体光纤提供可能,并可实现多种稀土离子单掺或共掺。通过采用辅助加热和在氧气气氛下熔融,实现了镱铝共掺石英玻璃内气泡的排除,抑制了镱离子的还原。以此玻璃为纤芯利用堆积-拉丝技术拉制的镱铝共掺光子晶体光纤在1200nm波长处的背景损耗值小于0.25dB/m,并且以此光纤为增益介质搭建的激光系统得到了激光输出。测试结果表明该技术制备的镱铝共掺石英玻璃具有非常好的光学特性。
- 王超周桂耀韩颖夏长明赵原源
- 关键词：高频等离子体
- 基于粒子群优化的生物传感器灵敏度特性分析被引量：4
- 2014年
- 为了提高空气孔结构光子晶体生物传感器的归一化透射率,利用粒子群优化(PSO)算法对其结构参数进行多维空间全局优化。以散射空气孔、耦合空气孔和内部空气孔的半径作为被优化变量,并根据位置—速度更新公式进行优化;进而分别将光子晶体全芯片、耦合空气孔和内部空气孔作为传感区域,对优化后的结构进行传感特性分析。结果表明,优化后,该传感器的归一化透射率由54%提高到92%;在传感特性分析中,其谐振波长的漂移量与生物样本折射率的变化成近似线性的关系,且将内部空气孔作为传感区域时的灵敏度要明显高于将全芯片和耦合空气孔作为传感区域的灵敏度,可达950nm/RIU。该结构的优化方法对其他功能器件或集成光波导器件的设计和研究具有一定的指导意义。
- 陈颖王文跃毕卫红
- 关键词：传感器光子晶体粒子群优化灵敏度
- 新一代光纤智能传感网技术进展被引量：1
- 2014年
- 新一代光纤智能传感网是一项涵盖领域较为广泛的综合性技术,主要包括微结构光纤传感、基于非线性光学散射的光纤传感、基于光纤扰动的光纤传感、传感网的优化及应用技术四个方面。燕山大学、天津大学研制了不同类型的光子晶体光纤传感器,可用于生物化学方面检测。中国计量学院、南京大学开展了基于非线性光学散射的光纤系统研究,并在实际工程中得到应用。复旦大学、天津大学、上海理工大学针对光纤扰动的理论、算法等方面进行了研究。天津大学开展了光纤传感网优化及应用的研究,并在实际中得到应用。该文简要介绍了上述科研机构在光纤智能传感网技术方面取得的进展,为广大科研工作者进行相关研究提供参考。
- 刘铁根张旭苹贾波金尚忠江俊峰陆颖毕卫红刘坤秦尊琪
- 关键词：光纤传感微结构非线性光学
- 基于紫外-荧光多光谱融合的水质化学需氧量检测被引量：11
- 2018年
- 提出了一种基于紫外和荧光多光谱融合的水质化学需氧量(COD)的检测方法。实验样本为包含近岸海水和地表水在内的53份水样,采用标准化学方法获取样本的COD理化值,利用紫外-可见光谱仪和荧光分光光度计采集样品的紫外吸收光谱和三维荧光光谱,对光谱数据进行处理后建模。采用蚁群-区间偏最小二乘法(ACOiPLS)作为特征提取算法,采用粒子群优化的最小二乘支持向量机(PSO-LSSVM)算法作为建模方法,分别建立基于紫外吸收光谱数据和单激发波长下的荧光发射光谱数据的预测模型,以及紫外-荧光多光谱数据级融合模型和特征级融合模型,并对各类模型的预测效果进行对比。结果表明:基于紫外-荧光多光谱特征级融合模型的预测效果最优,该模型预测水质COD的精度更高,其校正集决定系数为0.9999,检验集的预测决定系数为0.9912,外部检验均方根误差为1.1297mg/L。本研究为水质COD的快速检测提供了一种新的研究思路和解决方法。
- 周昆鹏白旭芳毕卫红
- 关键词：光谱学紫外吸收光谱荧光发射光谱化学需氧量水质检测
- 基于多模干涉液芯可调谐滤波器被引量：1
- 2013年
- 提出了一种基于充液毛细管代替多模光纤的可调谐反射式带阻滤波器,滤波器结构中重要组成部分是一段充入了溶液和汞的毛细管。毛细管的一端与单模光纤共轴对接,另一端用热熔胶密封。由于液体折射率大于毛细管折射率并且毛细管芯径较大,因此液体和毛细管相当于形成了一种大芯径的多模光纤。利用汞的高反射率,实现一种反射式的单模-多模-单模光纤滤波结构。由于毛细管液芯结构对温度的敏感性,在多模干涉原理的基础上,实现可调谐滤波,并从理论仿真和实验证实了可行性。该滤波器具有结构简单、成本低廉等特点,插入损耗为5.12dB,3dB带宽为3.3nm,滤波范围可达到7nm。
- 张燕君徐华斌谢晓鹏刘双柱
- 关键词：光学器件多模干涉毛细管波分复用可调谐滤波器
- 镜像对称多孔硅光子晶体的折射率传感特性被引量：2
- 2016年
- 结合光子晶体的局域特性与多孔硅特有的光学特性,提出一种镜像对称多孔硅光子晶体折射率传感结构。基于分层传输矩阵法建立传感理论模型,得出缺陷波长与其基本结构参数的关系。改变多孔硅高低折射率层的结构参数,可使缺陷峰的半峰全宽变窄,进而使其品质因数(Q值)得到提高。根据传输矩阵理论,对不同浓度甲醇蒸汽进入到该传感结构前后的反射光谱进行理论仿真,得出其光谱特性,推导出由于环境折射率影响引起的传感层等效折射率改变与缺陷峰漂移之间的数学模型,并进行数值模拟分析。结果显示:该传感器结构的Q值为3114.75,灵敏度为903.9 nm/RIU,可为微型化与高分辨率传感器的设计提供一定的技术参考。
- 陈颖韩洋洋曹会莹朱奇光毕卫红
- 关键词：光学器件折射率镜像对称传输矩阵法
- 工作波长为2.94µm保偏空芯负曲率光纤被引量：1
- 2020年
- 提出一种保偏空芯负曲率光纤,可用于传输工作波长为2.94µm的中红外激光。首先通过调整y方向包层管的厚度和嵌套管到包层管内径的最大距离使y方向偏振模式与包层管表面模式发生微弱耦合,再通过优化纤芯直径和包层管的外径诱导y方向偏振模式与包层管表面模式发生相位匹配,造成y方向偏振模式泄露出纤芯。包层管间的缝隙引导高阶模式泄露出纤芯,而x方向偏振模式因包层管和嵌套管的厚度具有抑制耦合的作用而保持低损耗传输。最终得到一种工作波长为2.94µm的保偏空芯负曲率光纤,x方向偏振模式的限制损耗为2.8×10^-2 dB/m,偏振消光比大于2×10^3,高阶模抑制比大于100,双折射为1.4×10^-5。当光纤y方向弯曲,且半径为25 cm时,弯曲损耗为0.62 dB/m。
- 韩颖李正然朱维震宋朋周凡迪杨骐豪王彦龚琳杨慢王伟侯蓝田
- 关键词：中红外激光保偏
