激光频率调制干涉光纤测长方法研究

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作者 何泽聪 许新科 +1 位作者 金陈凯 刘易 《激光杂志》 CAS 北大核心 2024年第10期62-66,共5页

光纤长度测量技术在光的传感领域起着至关重要的作用,如何精确地测量光纤长度是该领域的一个研究热点。激光频率调制干涉测量技术拥有高空间分辨率的测量优点,可用于光纤长度测量领域,但是调频非线性会导致频谱展宽,影响测距精度。提出... 光纤长度测量技术在光的传感领域起着至关重要的作用,如何精确地测量光纤长度是该领域的一个研究热点。激光频率调制干涉测量技术拥有高空间分辨率的测量优点,可用于光纤长度测量领域,但是调频非线性会导致频谱展宽,影响测距精度。提出一种基于Lomb-Scargle法的光纤测长技术,在对非线性校正的同时可以得到较为准确的测量值,其测量范围不受辅助路光程差限制。作为验证,对1.2 m左右长的光纤进行测长实验,可得到此方法的测量绝对误差基本稳定在50μm以内,拥有较高的测量精度。该方法为激光频率调制干涉测量技术的非线性校正提供了一种方法思路。 展开更多

关键词 激光频率调制干涉 光纤长度测量 Lomb-Scargle算法 非线性校正

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弹光调制干涉具共振热动态模型的分析与研究 被引量：1

2

作者 魏海潮 李晓 +2 位作者 王志斌 赵冬娥 陈媛媛 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期423-427,共5页

为了解决弹光干涉具在工作时,由于机械振动和外界环境温度引起的晶体内部温度累计从而导致共振频率漂移的问题,建立了弹光调制干涉具共振热动态模型。通过对串联共振模型的阻抗特性分析,得到了弹光调制干涉具的热耗散功率、反馈电流和... 为了解决弹光干涉具在工作时,由于机械振动和外界环境温度引起的晶体内部温度累计从而导致共振频率漂移的问题,建立了弹光调制干涉具共振热动态模型。通过对串联共振模型的阻抗特性分析,得到了弹光调制干涉具的热耗散功率、反馈电流和反馈电流相对于驱动电压的相位的关系。通过对热动态模型共振单元的分析,最终推导出了干涉具中温度随时间的变化率和共振频率随时间的变化率方程,以及得出了干涉具共振热动态模型的频率稳定状态方程。分析结果表明,为了保证弹光干涉具得到最大光程差,必须采用锁相频率跟踪,时刻保持驱动频率与干涉具共振频率一致。 展开更多

关键词 弹光调制干涉具 热动态模型 频率漂移 热反馈 锁相跟踪

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弹光调制干涉具热动态模型及频率漂移的研究 被引量：1

3

作者 魏海潮 王志斌 +5 位作者 李晓 赵冬娥 王艳超 陈友华 陈媛媛 张瑞 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期389-393,共5页

为了解决弹光调制干涉具中因高频振动产生的热量引起的谐振频率漂移问题,根据相似与模化理论,建立了弹光调制干涉具热动态模型,得到了弹光调制干涉具中干涉具谐振频率、干涉具温度和外界驱动信号之间的非线性函数关系,并最终推导出了反... 为了解决弹光调制干涉具中因高频振动产生的热量引起的谐振频率漂移问题,根据相似与模化理论,建立了弹光调制干涉具热动态模型,得到了弹光调制干涉具中干涉具谐振频率、干涉具温度和外界驱动信号之间的非线性函数关系,并最终推导出了反馈电流和反馈电流相对于驱动电压的相位的关系、干涉具中温度随时间的变化率和谐振频率随时间的变化率方程,以及得出了干涉具热动态模型的频率稳定状态方程。结果表明,根据热反馈机制,必须采用锁相跟踪原理,时刻保持驱动频率与干涉具谐振频率一致,才能保证干涉具工作的稳定性。 展开更多

关键词 光电子学 热动态模型 温度漂移 热反馈 锁相跟踪 弹光调制干涉具

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一种新型SOI Mach-Zehnder干涉型电光调制器的设计 被引量：2

4

作者 严清峰 余金中 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期555-558,共4页

在超紧缩双曲锥形 3dB多模干涉耦合器的基础上 ,设计了一种新的Silicon on insulator(SOI)Mach Zehnder干涉型电光调制器 与传统的Y分支器相比 ,双曲锥形 3dB耦合器的制作容差大 ,而长度缩短了近 30 % ,使得整个器件的尺寸大幅减小 ... 在超紧缩双曲锥形 3dB多模干涉耦合器的基础上 ,设计了一种新的Silicon on insulator(SOI)Mach Zehnder干涉型电光调制器 与传统的Y分支器相比 ,双曲锥形 3dB耦合器的制作容差大 ,而长度缩短了近 30 % ,使得整个器件的尺寸大幅减小 调制区采用横向注入的PIN结构 ,模拟结果表明 :当外加偏压为 0 .86V时 ,器件的调制深度最大 ,此时注入电流为 13.2mA ,对应的器件功耗为 11. 展开更多

关键词 SOI Mach-Zehnder干涉型电光调制器 多模干涉耦合器 等离子色散效应 硅基光波导器件

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电光调制傅里叶干涉仪光谱分析及软件实现 被引量：1

5

作者 杨正民 高玉斌 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2011年第5期153-156,共4页

为了提高光谱分辨率的同时保证干涉仪的稳定性及实时性,设计了电光调制傅里叶干涉仪,加载特定相位的调制信号,从而由电扫描光程差代替机械扫描。根据光谱探测原理得到光程差函数表达式作为光谱分析算法主要参考公式。基于该光程差调制... 为了提高光谱分辨率的同时保证干涉仪的稳定性及实时性,设计了电光调制傅里叶干涉仪,加载特定相位的调制信号,从而由电扫描光程差代替机械扫描。根据光谱探测原理得到光程差函数表达式作为光谱分析算法主要参考公式。基于该光程差调制方法提出了对其形成的空间干涉条纹分析的光谱分析算法,并在Visual Studio软件平台下完成了光谱分析软件。采用中心波长650 nm、780 nm、808 nm、980 nm四种激光器作为光源,CameraLink-M2CL型CCD探测器采集干涉条纹,将经调制后干涉仪得到的干涉条纹导入光谱分析软件,最后分析算法及标定程序绘制光谱图与标准光谱仪检测得到的光谱对比,通过加权对比本软件结果符合标准谱分布。 展开更多

关键词 光谱探测 电光调制傅里叶干涉仪 光谱分析软件 光谱标定

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正弦调制干涉仪快速精密测量模型与算法研究

6

作者 王莉田 史锦珊 王玉田 《传感技术学报》 CAS CSCD 1996年第2期21-24,共4页

介绍一种用正弦相位调制干涉法实现实时位移测量的一种新的算法和信号处理系统.该系统可高效地服务于高精度位移测量,且其信号处理延时量,比数百毫秒的常规方法短得多.本文所述方法,在满足一定条件下,通过实时采样及电路处理,延迟时间&l... 介绍一种用正弦相位调制干涉法实现实时位移测量的一种新的算法和信号处理系统.该系统可高效地服务于高精度位移测量,且其信号处理延时量,比数百毫秒的常规方法短得多.本文所述方法,在满足一定条件下,通过实时采样及电路处理,延迟时间<45μS,很容易实现实时位移量测定. 展开更多

关键词 干涉仪 精密测量 正弦调制干涉仪 位移测量

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时空联合调制干涉成像光谱仪的坏像元校正 被引量：2

7

作者 李谦 袁艳 操俊 《航天返回与遥感》 北大核心 2016年第6期76-84,共9页

时空联合调制干涉成像光谱仪通过获取景物目标的干涉图像序列,根据傅里叶变换光谱学理论,复原目标光谱信息。仪器探测器上坏像元的存在会破坏目标干涉图的连续性,造成干涉信息不能正确提取,导致目标反演光谱失真。文章分析了坏像元校正... 时空联合调制干涉成像光谱仪通过获取景物目标的干涉图像序列,根据傅里叶变换光谱学理论,复原目标光谱信息。仪器探测器上坏像元的存在会破坏目标干涉图的连续性,造成干涉信息不能正确提取,导致目标反演光谱失真。文章分析了坏像元校正后的精度与不同光程差位置对目标复原光谱的影响,提出了一种基于径向基神经网络的校正方法,方法复杂度低,实现简单。试验结果表明,文章提出的方法与空间维线性插值、双线性插值、邻域均值三种遥感影像常用坏像元校正方法相比,精度有明显改善。 展开更多

关键词 时空联合调制干涉成像光谱仪 干涉图像 光程差 坏像元 校正 高光谱遥感

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单边干涉图的数据处理方法研究 被引量：39

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作者 相里斌 袁艳 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期1869-1874,共6页

干涉成像光谱仪干涉图的采样方式一般有两种,即单边采样和双边采样,单边采样干涉图往往保留零光程差附近的部分“短双边”采样数据以利于数据处理·本文对空间调制干涉成像光谱仪不同干涉图采样方式下的光谱复原方法进行了研究,讨... 干涉成像光谱仪干涉图的采样方式一般有两种,即单边采样和双边采样,单边采样干涉图往往保留零光程差附近的部分“短双边”采样数据以利于数据处理·本文对空间调制干涉成像光谱仪不同干涉图采样方式下的光谱复原方法进行了研究,讨论了空间调制干涉成像光谱仪单边干涉图的切趾与相位修正,提出了更为合理和准确的方法.研究发现,合理设置短双边数据在减小仪器的原始数据量的同时,能够保证复原光谱的准确度· 展开更多

关键词 空间调制干涉成像光谱仪 单边干涉图 切趾 相位修正

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弹光调制器压电晶体阻抗匹配特性的研究 被引量：5

9

作者 魏海潮 张记龙 +3 位作者 陈友华 王艳超 陈媛媛 王志斌 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2013年第2期185-188,共4页

根据弹光调制干涉具的工作原理,利用等效电路的方法,对压电晶体的阻抗特性进行了分析与计算,推导出了压电晶体与信号源间的理想匹配条件,得出了匹配网络中电感、电容的理论关系。根据理论关系,在信号源与压电晶体间作相应的阻抗匹配,搭... 根据弹光调制干涉具的工作原理,利用等效电路的方法,对压电晶体的阻抗特性进行了分析与计算,推导出了压电晶体与信号源间的理想匹配条件,得出了匹配网络中电感、电容的理论关系。根据理论关系,在信号源与压电晶体间作相应的阻抗匹配,搭建系统并进行相关实验验证。实验结果表明,通过该阻抗匹配网络,可使弹光调制干涉具的振动性能达到最佳,提高了驱动控制器的电品质因数,进而将弹光调制干涉具调制光程差提高了40%,达到了提高弹光调制傅里叶变换光谱仪光谱分辨率的目的。 展开更多

关键词 弹光调制干涉具 压电晶体 驱动控制器 阻抗匹配 光谱分辨率

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弹光调制傅里叶变换光谱技术研究 被引量：3

10

作者 陈友华 王召巴 +3 位作者 王志斌 王艳超 李永帅 张宇寒 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1502-1505,共4页

为进一步提高弹光调制傅里叶变换光谱仪光谱分辨率,提出了一种折返式弹光调制干涉仪结构,该结构通过在弹光晶体前后表面镀制相互交错的的全反射膜,并让入射光线以约10°的倾斜角入射,使得被测光束在晶体内部产生多次反射,增大光在... 为进一步提高弹光调制傅里叶变换光谱仪光谱分辨率,提出了一种折返式弹光调制干涉仪结构,该结构通过在弹光晶体前后表面镀制相互交错的的全反射膜,并让入射光线以约10°的倾斜角入射,使得被测光束在晶体内部产生多次反射,增大光在干涉仪中的传播距离并提高了调制光程差。建立了折返式弹光调制傅里叶变换光谱仪干涉-光谱反演数学模型,并在此基础上设计搭建了相应的前置收集光系统,并进行了激光光源和氙灯光源的遥测实验,实验所得干涉条纹清晰、稳定,结果表明,所设计的多次反射式弹光调制傅里叶变换光谱仪的光谱分辨率达到13cm-1,且该方案使得光线在晶体内部产生反射,降低了光能损失,保证了系统性噪比。最后的光谱反演结果表明,所设计光谱系统的技术可行,为后续的样机研制以及光谱、辐射标定等工作奠定了基础。 展开更多

关键词 弹光调制干涉仪 折返式 傅里叶变换光谱仪 光谱分辨率

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弹光调制光电转换放大电路设计 被引量：10

11

作者 黄艳飞 王志斌 +3 位作者 王艳超 赵冬娥 张瑞 王耀利 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期420-424,共5页

弹光调制干涉具调制的干涉光被探测器接收后输出高速变化的微弱电信号,能否将该电信号提取并放大输出对弹光调制-傅里叶变换光谱仪的研制至关重要。通过对调制干涉光进行理论分析,设计一种具有高信噪比和较高带宽的光电转换放大电路,主... 弹光调制干涉具调制的干涉光被探测器接收后输出高速变化的微弱电信号,能否将该电信号提取并放大输出对弹光调制-傅里叶变换光谱仪的研制至关重要。通过对调制干涉光进行理论分析,设计一种具有高信噪比和较高带宽的光电转换放大电路,主要由电源电路、光电转换电路、放大电路、理论通频带为100kHz～3.5MHz的带通滤波电路组成。实验结果表明:设计的电路能够将探测器输出的最大频率为1.6MHz的信号放大至670mV左右,实现了将探测器输出的微弱速变电信号从背景噪声中有效提取与放大,为后续傅里叶变换提供可靠数据。 展开更多

关键词 弹光调制干涉具 高信噪比 高带宽 光电转换 微弱速变电信号

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一种Fabry-Perot干涉式光纤温度测量系统

12

作者 曹满婷 《燕山大学学报》 CAS 2001年第z1期146-149,159,共5页

分析了温度对相位的调制作用以及Fabry-Perot干涉结构检测相位变化的原理,提出了一种具有高灵敏度、高分辨率的相位调制型全光纤结构的测温控制系统.

关键词 光纤传感 Fabry-Perot干涉 相位调制.

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新型高速电光调制器 被引量：1

13

作者 董小伟 裴丽 +1 位作者 李彬 简水生 《光通信研究》 北大核心 2003年第4期67-70,共4页

介绍了目前高速长距离光纤通信中常用的电光调制器的原理、结构和应用。目前半导体调制器的研究日趋成熟,性能不断改善。有机聚合物电光调制器被公认为是最具潜力的高速光通信调制器,正成为人们关注的焦点。

关键词 光纤通信 有机聚合物电光调制器 M-Z干涉仪电光调制器 F-P型电光调制器 定向耦合电光调制器 Si基电光调制器

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深海环境下利用单矢量传感器估计目标深度

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作者 张力元 时洁 +2 位作者 程月祝 路正华 杨济远 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期2168-2175,共8页

针对深海环境下目标的深度估计问题,本文研究了可靠声路径下直达波和表面反射波形成的周期性干涉调制模式。提出了一种利用单矢量传感器结合周期干涉调制结构对目标深度估计方法。依据矢量传感器接收到的声场信号构建周期干涉调制结构,... 针对深海环境下目标的深度估计问题,本文研究了可靠声路径下直达波和表面反射波形成的周期性干涉调制模式。提出了一种利用单矢量传感器结合周期干涉调制结构对目标深度估计方法。依据矢量传感器接收到的声场信号构建周期干涉调制结构,利用水平复声强和垂直复声强获得目标的垂直到达角,通过周期干涉调制结构同目标深度之间的关系估计目标的深度。Bellhop数值仿真实验结果表明该方法能够有效估计目标深度,并且不需要精确的海洋环境知识。 展开更多

关键词 深海波导 可靠声路径 单矢量传感器 周期干涉调制结构 声学信号处理 深海目标定位

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LiNbO_3电光调制器的优化设计与制作

15

作者 张青云 《现代电子技术》 2007年第6期190-192,共3页

铌酸锂晶体有良好的光声和电光性质,因而基于铌酸锂的集成光学器件已引起人们广泛关注。利用LiNbO3作为介质材料,设计M-Z干涉型强度调制器。选用低损耗的质子交换光工艺技术制备光波导。对质子交换铌酸锂光波导的制作工艺、波导特性及... 铌酸锂晶体有良好的光声和电光性质,因而基于铌酸锂的集成光学器件已引起人们广泛关注。利用LiNbO3作为介质材料,设计M-Z干涉型强度调制器。选用低损耗的质子交换光工艺技术制备光波导。对质子交换铌酸锂光波导的制作工艺、波导特性及其应用进行了研究。对电极结构进行了优化设计。 展开更多

关键词 LINBO3晶体 M—Z干涉型强度调制器 电光调制器 光波导

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MEMS显示技术 被引量：4

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作者 耿卫东 刘会刚 商广辉 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期230-234,共5页

由于MEMS器件具有体积小、重量轻、功耗低、性能优异等特点,MEMS技术在平板显示器产业日益受到人们的重视,基于MEMS的显示技术将推动新一代平板显示器的发展。文章重点分析了比较成熟的MEMS显示技术的工作原理,包括TI公司的数字微镜技... 由于MEMS器件具有体积小、重量轻、功耗低、性能优异等特点,MEMS技术在平板显示器产业日益受到人们的重视,基于MEMS的显示技术将推动新一代平板显示器的发展。文章重点分析了比较成熟的MEMS显示技术的工作原理,包括TI公司的数字微镜技术、斯坦福大学发明的光栅光阀技术、美国Iridigm Display公司发明的干涉调制显示器。讨论了各种技术的优势和应用局限性,指出改进工艺、降低成本、开发优质的MEMS材料是MEMS显示技术发展的方向。 展开更多

关键词 数字微镜器件 光栅光阀 干涉调制显示器 微电机系统

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水下激光对潜通信系统及其实验设计 被引量：4

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作者 魏达 刘文 +1 位作者 赵龙 何焰蓝 《四川兵工学报》 CAS 2008年第6期114-115,130,共3页

介绍水下激光通信的基本原理和在水下通信方面存在的明显优势,根据无线激光通信技术原理,设计了一种潜对潜的通信实验方案.

关键词 水下蓝绿激光通信 迈克耳逊干涉调制 平衡探测

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信息散度与梯度角正切相结合的光谱区分方法 被引量：17

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作者 张修宝 袁艳 +2 位作者 景娟娟 孙成明 王潜 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期853-857,共5页

提出了将光谱信息散度和光谱梯度角正切相结合的光谱区分方法(SID×tan(SGAπ/2)),克服了现有光谱区分方法难以同时兼顾光谱整体形状和局部特征的不足。利用仿真光谱作为输入源,根据时空联合调制干涉成像光谱仪的干涉图获取原理和... 提出了将光谱信息散度和光谱梯度角正切相结合的光谱区分方法(SID×tan(SGAπ/2)),克服了现有光谱区分方法难以同时兼顾光谱整体形状和局部特征的不足。利用仿真光谱作为输入源,根据时空联合调制干涉成像光谱仪的干涉图获取原理和光谱复原算法,模拟了其在不同最大掺杂比下对失真光谱的复原,并采用不同区分方法分别比较了复原光谱与准确光谱的差异。实验结果表明SID×tan(SGAπ/2)法可以在辨别光谱整体形状相似性的前提下,增强对光谱局部特征差异性的分辨能力。通过对多种区分方法结果的对比,验证了SID×tan(SGAπ/2)法在光谱区分能力上的显著提高。 展开更多

关键词 光谱区分方法 信息散度 梯度角 时空联合调制干涉成像光谱仪

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光谱仪器

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《中国光学》 EI CAS 1998年第1期16-16,共1页

TH744.1 98010101简易OMA系统光响应参数的测量=Photoresponseparameters measurement of simple OMA system[刊,中]/杨灿珠,林理忠,文小明(云南大学物理系.云南,昆明(650091)),徐慧,王国彦(云南大学实验中心.云南,昆明(650091))//光谱... TH744.1 98010101简易OMA系统光响应参数的测量=Photoresponseparameters measurement of simple OMA system[刊,中]/杨灿珠,林理忠,文小明(云南大学物理系.云南,昆明(650091)),徐慧,王国彦(云南大学实验中心.云南,昆明(650091))//光谱实验室.-1997,14(1).-5-7用一维CCD摄象头,多色仪及通用微机组成了简易价廉的光学多通道分析仪系统(OMA)测量了该系统的光响应参数,对测量结果进行了讨论。图4参2(吴淑珍)TH744.1 98010102干涉成象光谱仪中前置光学系统远心角对干涉调制度的影响=Effect of telecentric angle of fore-opticalsystem on the interferogram in IFTS[刊, 展开更多

关键词 光响应参数 干涉成象光谱仪 光学系统 光学多通道分析仪 干涉调制 实验中心 云南大学 远心角 光谱实验室 通用微机

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光谱学

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《中国光学与应用光学》 2007年第3期12-16,共5页

关键词 单边干涉图 内关穴 红外辐射光谱 冠心病患者 透射谱 FADOF 微型分光光度计 测量结果 双光子激发 空间外差光谱仪 微型光纤光谱仪 空间调制干涉成像光谱仪 安徽光机所 光谱学

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