光缆结构对马赫-曾德尔分布式光纤振动传感系统性能影响

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作者 沙洲 桂婕 +1 位作者 封皓 芮小博 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 北大核心 2025年第7期726-739,共14页

光缆是马赫-曾德尔分布式光纤振动传感系统的重要组成部分,其结构对系统的传感性能有很大影响.实验选择了玻璃纤维增强塑料(GFRP)单芯光缆、螺旋铠装光缆、钢丝铠装光缆、层绞式复合光缆4种具有典型结构的光缆,设计了9种光缆结构组合,... 光缆是马赫-曾德尔分布式光纤振动传感系统的重要组成部分,其结构对系统的传感性能有很大影响.实验选择了玻璃纤维增强塑料(GFRP)单芯光缆、螺旋铠装光缆、钢丝铠装光缆、层绞式复合光缆4种具有典型结构的光缆,设计了9种光缆结构组合,研究了各组合对单频稳态振动和宽频瞬态振动的响应特性,分析了系统信噪比随振源频率和振幅的变化趋势,比较了不同的光缆结构组合在相同振动激励下的响应差异.通过数值模拟为每种光缆建立模型,仿真得到光缆受到外界信号作用时的截面应力分布和光纤内部应力变化曲线.研究结果表明,光缆结构不同的组合比光缆结构相同的组合具有更高的灵敏度;所有光缆组合对振动信号的频率响应没有显著差异,且均表现出较高的信噪比;在幅值响应方面,双钢丝铠装光缆组合与振动信号的振幅间呈现良好的线性关系,双GFRP单芯光缆组合、双层绞式复合光缆紧套光纤组合较差,其他组合则没有线性关系;注油光纤可以衰减高频信号,有一定的高频滤波功能;螺旋铠装光缆在大振幅信号下更容易产生噪声.研究结果可为实际工程中马赫-曾德尔分布式光纤振动传感系统的光缆选型提供参考. 展开更多

关键词 光纤传感 光缆结构 马赫-曾德尔干涉仪 振动

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基于错位和花生形结构的全光纤马赫-曾德干涉仪的研究 被引量：7

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作者 孙明明 王剑锋 +1 位作者 金永兴 董新永 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1560-1564,共5页

研究了一种基于错位和花生形结构的全光纤马赫-曾德干涉仪,进行了液位和曲率的测量实验,利用错位结构将纤芯模式激发到包层,包层模式经过花生形结构被耦合到纤芯与原有的纤芯模式发生干涉。包层模式对外界物理量如折射率、应力的变化敏... 研究了一种基于错位和花生形结构的全光纤马赫-曾德干涉仪,进行了液位和曲率的测量实验,利用错位结构将纤芯模式激发到包层,包层模式经过花生形结构被耦合到纤芯与原有的纤芯模式发生干涉。包层模式对外界物理量如折射率、应力的变化敏感,导致透射光谱漂移。波谷波长的漂移量与液位和曲率的变化成线性关系,利用波谷的漂移实现液位和曲率的测量。在液位实验中,在水位变化范围为1.00~5.00cm时,波谷向短波方向漂移,灵敏度最高为-0.68nm·cm^(-1),线性拟合度为0.995 4。在曲率实验中,曲率的变化范围为0.3~1.2 m^(-1)时,波谷向长波方向漂移,灵敏度最高为22.47nm·m,线性拟合度为0.986 4,表现出较高的灵敏度。错位结构和花生形结构被用于组成马赫-曾德干涉仪,用普通的光纤熔接机和普通单模光纤即可熔接,结构和制作方法简单,灵敏度高,尤其在曲率的测量中表现出较高的灵敏度。 展开更多

关键词 光纤传感器 马赫-曾德干涉仪 液位测量 曲率测量

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基于改进型马赫-曾德干涉仪原理的管道安全预警系统研究 被引量：17

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作者 陈朋超 蔡永军 +3 位作者 李俊 孟佳 封皓 靳世久 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1661-1664,共4页

提出了一种采用5根光纤纤芯构成的改进型双Mach-Zehnder干涉仪原理的的分布式光纤管道安全预警系统,系统利用管道同沟铺设的通讯光缆,采集管道沿线的微震动信号,系统使用3×3耦合器得到两路相位差信号,解调外界扰动造成的相位变化,... 提出了一种采用5根光纤纤芯构成的改进型双Mach-Zehnder干涉仪原理的的分布式光纤管道安全预警系统,系统利用管道同沟铺设的通讯光缆,采集管道沿线的微震动信号,系统使用3×3耦合器得到两路相位差信号,解调外界扰动造成的相位变化,得到两个强相关的信号,使用顺反两个方向光信号经过扰动点的时间差定位扰动点的位置,提高了系统的保护距离和定位精度。 展开更多

关键词 光纤振动传感器 管道安全预警 马赫-曾德干涉仪 相位解调

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光纤锥在线型马赫-曾德干涉仪的折射率传感特性 被引量：7

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作者 兆雪 邵敏 +2 位作者 乔学光 傅海威 贾振安 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期88-92,共5页

提出了一种基于光纤锥的在线型光纤马赫-曾德干涉仪式折射率传感器.传感器是在一根单模光纤上使用光纤熔接机拉制出两个光纤锥,光纤锥的直径为43.7μm,长度为480μm.干涉仪中光纤锥充当光纤耦合器,激发出光纤高阶模,并将高阶模耦合进单... 提出了一种基于光纤锥的在线型光纤马赫-曾德干涉仪式折射率传感器.传感器是在一根单模光纤上使用光纤熔接机拉制出两个光纤锥,光纤锥的直径为43.7μm,长度为480μm.干涉仪中光纤锥充当光纤耦合器,激发出光纤高阶模,并将高阶模耦合进单模光纤使之与纤芯基模形成模间干涉.被环境溶液的折射率、温度的变化改变模式间相位差,将导致干涉仪的传输光谱发生漂移,从而实现传感测量.实验结果表明：当环境溶液的折射率变化范围为1.335~1.403RIU时,传感器的折射率灵敏度为-128.233nm/RIU;当水溶液的温度变化范围为30~75℃时,传感器的温度灵敏度为0.111nm/℃.该传感器具有制作方法简单、灵敏度高、成本低等特点,可应用于生物传感测量. 展开更多

关键词 光纤传感 马赫-曾德干涉仪 光纤锥 模间干涉 折射率传感 折射率灵敏度

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基于马赫-曾德干涉仪的光纤电流互感器研究 被引量：6

5

作者 徐元哲 孙瑞丽 潘文明 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2010年第13期71-73,78,共4页

为进一步促进光学电流互感器(OCT)在电力系统中应用,将光纤传感技术与磁致伸缩材料相结合,提出了一种新型的OCT的设计方法。将干涉仪的两个臂分别沿平行于磁场方向和垂置与磁场方向回环粘贴在正方形磁致伸缩材料的两个表面上,确保光纤... 为进一步促进光学电流互感器(OCT)在电力系统中应用,将光纤传感技术与磁致伸缩材料相结合,提出了一种新型的OCT的设计方法。将干涉仪的两个臂分别沿平行于磁场方向和垂置与磁场方向回环粘贴在正方形磁致伸缩材料的两个表面上,确保光纤均匀、对称分布,上下表面上光纤正交排列、匝数相同,形成双臂对称型的马赫-曾德干涉仪,得到了一定的温度补偿,消除了磁致伸缩材料热膨胀带来的测量影响,测量误差为0.65%,表明了该结构能达到温度补偿的效果,在一定程度上解决了阻碍OCT实用化进程的测量温漂问题。 展开更多

关键词 光纤电流互感器 马赫-曾德干涉仪 磁致伸缩材料 偏置磁场 温度补偿

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光纤马赫-曾德干涉仪在自发布里渊散射测量中的应用 被引量：1

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作者 何玉钧 尹成群 +1 位作者 李永倩 张福才 《华北电力大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2002年第4期73-75,共3页

从理论上详细分析了全光纤马赫-曾德（Mach-Zehnder）干涉仪的光学滤波原理,将所研制的全光纤单通马赫-曾德干涉仪应用于自发布里渊散射测量中,初步实现了色散位移光纤中自发布里渊散射与瑞利散射的有效分离及自发布里渊散射谱的测量。

关键词 光纤马赫-曾德干涉仪 自发布里渊散射 测量 分光原理

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温度和振动对光纤马赫-曾德干涉仪的影响与动态补偿研究 被引量：6

7

作者 余向志 李政勇 +1 位作者 王志豪 吴重庆 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1041-1046,共6页

环境温度变化和振动会引起光纤马赫-曾德干涉仪两臂相差随机性变化,致使干涉仪输出不稳定.本文研究了自然条件下外界温度和振动对基于3×3耦合器干涉仪的影响,分析结果表明,温度和振动所引起的干扰主要集中于100Hz以下的低频成分中... 环境温度变化和振动会引起光纤马赫-曾德干涉仪两臂相差随机性变化,致使干涉仪输出不稳定.本文研究了自然条件下外界温度和振动对基于3×3耦合器干涉仪的影响,分析结果表明,温度和振动所引起的干扰主要集中于100Hz以下的低频成分中.为了消除这些干扰,设计了单臂补偿的反馈回路以稳定输出信号,并提出了一种利用象限判决方法来区分反馈正负性的动态补偿方法.实验中利用3×3耦合器3个输出端中其中2个进行光电变换、差分放大等反馈电路后驱动管状压电陶瓷,使缠绕在其上的光纤伸缩,动态补偿干涉仪相差的漂移,稳定干涉仪输出即3×3耦合器第三输出端口的信号.针对自然环境下温度和振动引起的干扰,本文研制了一种稳定的动态补偿装置,能有效抑制160Hz以下的低频干扰,实时补偿干涉仪两臂的相差漂移,干涉仪输出稳定的干涉信号,波动幅度小于5.64%. 展开更多

关键词 光纤马赫-曾德干涉仪 3×3耦合器 相位补偿 反馈 稳定性

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基于马赫-曾德干涉仪的光纤电流互感器设计 被引量：8

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作者 邸志刚 陈佳旗 +2 位作者 贾春荣 丁笑旺 卓越 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期228-237,共10页

电流互感器作为一次侧电流的常用计量设备之一,它在电力系统的交流电测量、继电保护、电力设备检修控制等相关领域均具有十分重要的地位。针对传统电流互感器存在的线性度低、抗干扰能力差及精度低等问题,尤其在工频小电流精确测量这一... 电流互感器作为一次侧电流的常用计量设备之一,它在电力系统的交流电测量、继电保护、电力设备检修控制等相关领域均具有十分重要的地位。针对传统电流互感器存在的线性度低、抗干扰能力差及精度低等问题,尤其在工频小电流精确测量这一难题方面更是捉襟见肘。鉴于此,本文提出一种基于马赫-曾德干涉仪的光纤电流互感器。该互感器利用电流经过电阻所产生的焦耳热改变光纤中的光信号特征,从而引起马赫-曾德干涉仪的输出信号变化,然后通过光电探测器完成对干涉仪的光信号捕捉,并将其转换为电信号输出,完成工频小电流检测。结构上通过采用PCB型罗氏线圈作为感应取电装置,并利用MATLAB完成其动态响应分析。另外针对信号采集、传输、处理过程中所出现的噪声信号,设计了基于FPGA技术的信号处理系统,以提高信噪比。最后通过实验对工频小电流进行测量,线性度为0.9961,检测精度可达到0.14%。实验结果表明提出的光纤电流互感器相较于传统光学电流互感器相比,具有更高的线性度和测量精度,为基于热效应的电流互感器发展提供了新的思路,也为工频小电流的测量提供了一种新的方法。 展开更多

关键词 光纤电流互感器 马赫-曾德干涉仪 FPGA 工频电流 热效应

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基于马赫-曾德干涉法测量原子介质的色散特性 被引量：1

9

作者 赵法刚 田卓承 +2 位作者 刘志伟 杨保东 周海涛 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期262-271,共10页

理论分析了利用马赫-曾德干涉仪及平衡零拍探测技术测量相干介质色散特性的方法,实验测量了三能级铯原子分别在电磁诱导透明和电磁诱导吸收两种截然相反的相干效应下的色散特性.研究表明:在原子频率共振中心,对于透明介质,由于吸收减弱... 理论分析了利用马赫-曾德干涉仪及平衡零拍探测技术测量相干介质色散特性的方法,实验测量了三能级铯原子分别在电磁诱导透明和电磁诱导吸收两种截然相反的相干效应下的色散特性.研究表明:在原子频率共振中心,对于透明介质,由于吸收减弱效应,信号光能穿出介质,保证了有效色散信息,即正常色散特性能被测量到;相反地,对于吸收介质,由于强吸收效应,只有在低粒子数密度条件下,即保证有信号光没有被完全吸收而穿出介质,才能测量到介质的反常色散特性;当提高铯泡温度时,介质对信号光吸收增强以至完全吸收,并且吸收频谱宽度变宽,导致色散信息不能被有效测量到. 展开更多

关键词 电磁诱导透明 电磁诱导吸收 马赫-曾德干涉仪 相移 反常色散

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用马赫—曾德干涉仪获得分波前干涉的圆形条纹

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作者 李宝华 关荣峰 张动天 《焦作工学院学报》 1996年第6期74-77,共4页

对马赫—曾德干涉仪作适当改进后，可以产生出分波前干涉的全圆形干涉条纹。本文详细地分析了其干涉条纹的特点，提出了一种新的实验现测方法，并给出了实验结果。

关键词 马赫-曾德 干涉仪 干涉 分波前 圆形条纹

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用于BOTDR的双通道可调M-Z干涉仪研究 被引量：2

11

作者 杨润涛 祝连庆 +2 位作者 娄小平 张钰民 骆飞 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1001-1005,共5页

针对BOTDR分布式光纤传感技术中背向散射光中布里渊散射信号光的分离提取问题,设计了一种高消光比双通道可调M-Z干涉仪,该干涉仪由两个3 d B耦合器、电动光纤延迟线、偏振控制器及光隔离器构成。使用C波段宽带光源(ASE)对M-Z干涉仪性能... 针对BOTDR分布式光纤传感技术中背向散射光中布里渊散射信号光的分离提取问题,设计了一种高消光比双通道可调M-Z干涉仪,该干涉仪由两个3 d B耦合器、电动光纤延迟线、偏振控制器及光隔离器构成。使用C波段宽带光源(ASE)对M-Z干涉仪性能进行了检测。并将脉宽为100 ns,重复频率为20 k Hz的脉冲光入射到长度为5 km的普通单模光纤中,将其产生的背向散射光经过M-Z干涉仪滤波后,通过光谱仪检测其输出的光谱信号。实验结果表明该干涉仪能够实现大范围高精度可调节滤波功能,对瑞利散射光的抑制超过20d B,可以有效地将背向散射光中的布里渊散射光信号分离提取出来。 展开更多

关键词 双通道可调马赫-曾德干涉仪 布里渊光时域反射 消光比 电动光纤延迟线

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基于混合干涉结构的光纤温盐深传感器设计 被引量：2

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作者 张雨微 李永倩 +3 位作者 姚国珍 赵旭 刘婷 武佳琪 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第4期88-91,共4页

提出了一种基于法布里-珀罗干涉仪(FPI)级联马赫-曾德干涉仪(MZI)的混合干涉型光纤温盐深传感器。利用两段单模光纤与二氧化硅(SiO_(2))毛细管制作了28μm的FPI微腔。FPI导出单模光纤依次与大芯径多模光纤、细芯光纤对准熔接,并在细芯... 提出了一种基于法布里-珀罗干涉仪(FPI)级联马赫-曾德干涉仪(MZI)的混合干涉型光纤温盐深传感器。利用两段单模光纤与二氧化硅(SiO_(2))毛细管制作了28μm的FPI微腔。FPI导出单模光纤依次与大芯径多模光纤、细芯光纤对准熔接,并在细芯光纤后错位熔接单模光纤,FPI导出单模-多模-细芯-错位熔接单模构成MZI。对传感器的温度、折射率及深度响应特性进行了理论分析和实验研究,通过监测反射谱和透射谱,选取不同的特征波长。实验结果表明:FPI对折射率变化不敏感,温度和深度灵敏度为0.578 nm/℃和1.297 2 nm/cm, MZI两个特征波谷对温度灵敏度分别为0.052 4 nm/℃和0.055 2 nm/℃,折射率灵敏度分别为-35.157 nm/RIU和-27.581 nm/RIU,对深度变化不敏感。该传感器具有制作简单、成本低廉等优点。 展开更多

关键词 光纤传感 法布里-珀罗干涉仪 马赫-曾德干涉仪 温度 折射率 深度

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基于M-Z干涉仪的正交信号处理法波长解调系统

13

作者 金钟燮 崔海军 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S1期67-71,共5页

设计并制作了全光纤非平衡马赫-曾德干涉仪,并分析了几种典型的波长解调技术.采取了一种新的正交信号获取方法,并通过相位补偿实现了对波长偏移量的测量.波长变化引起的相位信息可以通过数字反正切函数和相位展开来提取.与传统的正交采... 设计并制作了全光纤非平衡马赫-曾德干涉仪,并分析了几种典型的波长解调技术.采取了一种新的正交信号获取方法,并通过相位补偿实现了对波长偏移量的测量.波长变化引起的相位信息可以通过数字反正切函数和相位展开来提取.与传统的正交采样方法相比,其采样数据量大幅度增加,对快速变化的波长信息可以实现精确测量,并通过实验验证了该解调方法的可行性.实验结果表明,该系统可以对波长实现很好的解调. 展开更多

关键词 非平衡马赫-曾德干涉仪 光纤光栅 正交采样 波长解调

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基于保偏光纤马赫曾德干涉结合布拉格光纤光栅的折射率传感器(英文) 被引量：6

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作者 曾红燕 沈常宇 +3 位作者 路艳芳 刘桦楠 董新永 李晨霞 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第11期1727-1731,共5页

为了能同时测量折射率和温度,提出了一种基于保偏光纤马赫曾德干涉仪结合布拉格光纤光栅的折射率传感器。保偏光纤在两个单模光纤之间通过错位熔接形成马赫曾德干涉仪,布拉格光纤光栅连接在马赫曾德干涉仪的输出端用作温度补偿。实验结... 为了能同时测量折射率和温度,提出了一种基于保偏光纤马赫曾德干涉仪结合布拉格光纤光栅的折射率传感器。保偏光纤在两个单模光纤之间通过错位熔接形成马赫曾德干涉仪,布拉格光纤光栅连接在马赫曾德干涉仪的输出端用作温度补偿。实验结果表明保偏光纤快轴和慢轴两个正交模式的干涉谱随着折射率的变化而变化,当折射率范围在1.3426到1.3692时,快轴和慢轴方向上的灵敏度分别为-118.38 nm/RIU和-80.02 nm/RIU。当折射率在1.3692到1.4191时,快轴和慢轴方向上的灵敏度分别为48.3 nm/RIU和25.75 nm/RIU。同时通过测量布拉格光纤光栅谐振波长的偏移量,折射率和温度能被同时测量。 展开更多

关键词 光纤传感 折射率传感器 马赫-曾德干涉仪 布拉格光纤光栅

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基于同结构级联的马赫曾德光纤传感器对比研究 被引量：3

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作者 孙小婷 龚华平 +2 位作者 解铭旸 林永杰 赵春柳 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期46-52,共7页

为了探究同结构级联传感器的级联级数对传感器灵敏度的影响,对基于同结构二级与三级级联的马赫曾德光纤传感器进行了研究.实验中,分别采用放电熔接法制作了基于腰椎放大结构的和错位结构的二级级联和三级级联的M-Z光纤传感器.并对二级... 为了探究同结构级联传感器的级联级数对传感器灵敏度的影响,对基于同结构二级与三级级联的马赫曾德光纤传感器进行了研究.实验中,分别采用放电熔接法制作了基于腰椎放大结构的和错位结构的二级级联和三级级联的M-Z光纤传感器.并对二级级联结构和三级级联结构的应变传感特性进行了研究.实验结果表明,双腰椎放大的M-Z光纤传感器的应变灵敏度为−0.76 pm/με,三腰椎放大的M-Z光纤传感器的应变灵敏度为−0.75 pm/με,应变灵敏度变化为0.01 pm/με;双错位结构的M-Z光纤传感器的应变灵敏度为−0.73 pm/με,三错位结构的M-Z光纤传感器的应变灵敏度为−0.77 pm/με,应变灵敏度变化为0.04 pm/με,因此,与二级级联结构相比,三级级联结构在灵敏度上并未有明显的提升.该研究表明多级级联的M-Z传感器并不能提高灵敏度. 展开更多

关键词 马赫-曾德干涉仪 腰椎放大 错位结构 级联结构 应变传感

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基于球型熔接结构的马赫曾德光纤应变传感器

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作者 唐小亮 杨芳 +1 位作者 尹文阔 周亚兵 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2023年第3期57-59,64,共4页

对基于球型熔接结构的马赫曾德(M-Z)光纤应变传感器进行了研究。实验中,采用放电熔接法制作了双球型和三球型结构的M-Z光纤干涉仪,然后对双球型结构和三球型结构的应变传感特性进行了比较研究。实验结果表明:双球型和三球型M-Z光纤应变... 对基于球型熔接结构的马赫曾德(M-Z)光纤应变传感器进行了研究。实验中,采用放电熔接法制作了双球型和三球型结构的M-Z光纤干涉仪,然后对双球型结构和三球型结构的应变传感特性进行了比较研究。实验结果表明:双球型和三球型M-Z光纤应变传感器的灵敏度分别为-0.86,-0.93 pm/10^(-6)。因此,与双球型的M-Z光纤传感器相比,三球型结构灵敏度提高约7%。最后使用双球型M-Z传感器测量了钢结构变形,取得了较好效果。 展开更多

关键词 马赫曾德干涉仪 双球型结构 三球型结构 应变

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全光纤粗锥MZ级联PCF-FP结构双参数特性研究 被引量：1

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作者 周康鹏 何巍 +2 位作者 张雯 刘锋 祝连庆 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期209-216,共8页

为了在测量NaCl溶液浓度的同时实现对温度的监测,提出了一种基于马赫-曾德干涉仪(Mach-Zehnder Interferometer,MZI)级联法布里-珀罗干涉仪(Fabry-Perot Interferometer,FPI)的干涉型传感器。在单模光纤上通过熔融放电制作出一对腰锥直... 为了在测量NaCl溶液浓度的同时实现对温度的监测,提出了一种基于马赫-曾德干涉仪(Mach-Zehnder Interferometer,MZI)级联法布里-珀罗干涉仪(Fabry-Perot Interferometer,FPI)的干涉型传感器。在单模光纤上通过熔融放电制作出一对腰锥直径155μm、间隔1.5 cm的MZI,其对比度为10 dB、周期29.85 nm;在MZI尾纤的一端与光子晶体光纤(Photonic Crystal Fiber,PCF)相对熔接并在距熔接点176μm处将PCF切平,形成对比度为8 dB、周期为5.71 nm的FPI。实验选取1 535~1 555 nm波段MZI和FPI的干涉波谷特征波长,在0~150℃的温度和0%~24%的NaCl溶液浓度变化范围内测得MZI的温度和折射率灵敏度分别为50 pm/℃和9.97 nm/RIU,线性度均大于0.97;而FPI的波谷特征波长对折射率不敏感,温度灵敏度约为8.3 pm/℃,线性度为0.98。最后,通过构建温度-浓度函数关系矩阵得出了对温度和NaCl溶液浓度的灵敏度矩阵。该干涉型传感器对温度和NaCl溶液浓度表现出良好的灵敏度和线性度,可实现上述双参数的同时测量。 展开更多

关键词 光纤干涉型传感器 马赫-曾德干涉仪 法布里-珀罗干涉仪 温度-NaCl溶液浓度 光子晶体光纤

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集成马赫曾德型光波导工频强电场传感器 被引量：6

18

作者 李佳文 张家洪 +2 位作者 许晓平 赵振刚 李川 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期42-49,共8页

利用集成光学技术设计并研制了一种时域测量电力系统中工频强电场的传感器,体积为80 mm×18 mm×7.5 mm.采用调谐光源波长的方法补偿环境变化带来的工作点漂移,形成π/2的静态工作点,从而使传感器稳定地工作在线性区.理论分析... 利用集成光学技术设计并研制了一种时域测量电力系统中工频强电场的传感器,体积为80 mm×18 mm×7.5 mm.采用调谐光源波长的方法补偿环境变化带来的工作点漂移,形成π/2的静态工作点,从而使传感器稳定地工作在线性区.理论分析了一种带有电极对的集成电光工频电场传感器.根据国标GB/T12720-1991建立了工频电场测试系统,对传感器的时域动态范围进行了测试.结果表明:传感器时域可测电场范围为0.35~125 kV/m,线性相关系数为0.997,线性动态范围达51 dB,适合用于工频强电场测量. 展开更多

关键词 集成光学 电场测量 非对称马赫曾德干涉仪 屏蔽电极 工作点 光波导传感器 时域分析

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基于3×3和2×2耦合器的非对称交错滤波器的设计 被引量：1

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作者 薛建华 鲁怀伟 《光通信研究》 北大核心 2013年第1期24-26,共3页

为提高MZI(马赫-曾徳干涉仪)型交错滤波器的输出光平坦度,扩大信道带宽,提出了由1个3×3和两个2×2单模光纤耦合器组成的全光纤级联MZI型交错滤波器,用传输矩阵法推导出了模型的输出谱和相关参数之间的表达式并进行了特性分析... 为提高MZI(马赫-曾徳干涉仪)型交错滤波器的输出光平坦度,扩大信道带宽,提出了由1个3×3和两个2×2单模光纤耦合器组成的全光纤级联MZI型交错滤波器,用传输矩阵法推导出了模型的输出谱和相关参数之间的表达式并进行了特性分析。结果表明:当耦合器的分光比和光纤干涉臂之差为定值时,可以产生理想的交错谱图。这种滤波器信道间隔为2nm。此外应用双环光纤辅助的方法可使得输出波形的顶端更加平坦,边模抑制比贴近理论值。 展开更多

关键词 马赫-曾德干涉仪 双环辅助光纤 耦合器 波长交错滤波器

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调制损耗对硅基MZI结构光调制器非线性特性的影响 被引量：1

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作者 桂林 左健存 +3 位作者 邵宇丰 孙秋冬 王胜利 周志彬 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期69-74,共6页

针对基于马赫-曾德干涉仪结构的硅基光调制器中非线性电光响应的问题,采用包含PN结非线性调制损耗和非线性折射率变化的模型,通过数值仿真方法,研究了上下两臂对称和不对称两种情况下,调制损耗对硅基光调制器非线性的影响.对比考虑调制... 针对基于马赫-曾德干涉仪结构的硅基光调制器中非线性电光响应的问题,采用包含PN结非线性调制损耗和非线性折射率变化的模型,通过数值仿真方法,研究了上下两臂对称和不对称两种情况下,调制损耗对硅基光调制器非线性的影响.对比考虑调制损耗和忽略调制损耗的模型,发现在常规大信号情况下,当光调制器偏置相位为0时,调制损耗使得三次谐波增强,四次谐波减弱;当光调制器偏置相位为π/2时,调制损耗使得二次和四次谐波增强;而在小信号情况下,三次和四次等高次谐波不明显,在光调制器偏置相位为0时,调制损耗在光调制器上下两臂不对称情况下增加了基频分量串扰;在光调制器偏置相位为π/2时,调制损耗的影响主要表现为增加了二次谐波分量. 展开更多

关键词 硅光子学 光调制器 非对称马赫-曾德干涉仪结构 非线性 光通信

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