ROV搭载光纤水听器水下搜寻技术应用验证

1

作者 刘雨 唐继蔚 赵二刚 《海洋测绘》 北大核心 2025年第3期41-45,共5页

针对海上失事飞机和船舶黑匣子的快速搜寻与打捞需求,基于一种新研发的深海光纤水听器原理样机及其小体积、低功耗、高耐压的技术特点,开展了遥控水下机器人(ROV)搭载光纤水听器进行水下声信标搜寻定位的应用技术研究。通过湖试验证了... 针对海上失事飞机和船舶黑匣子的快速搜寻与打捞需求,基于一种新研发的深海光纤水听器原理样机及其小体积、低功耗、高耐压的技术特点,开展了遥控水下机器人(ROV)搭载光纤水听器进行水下声信标搜寻定位的应用技术研究。通过湖试验证了该技术具有良好的探测能力和整体性能,实现了对模拟目标3km以上及3°以内的定位精度,为深海黑匣子的搜寻与打捞提供了一种高效、灵活的解决途径,对后续相关工程的实际应用具有重要的指导价值。 展开更多

关键词 光纤水听器 遥控水下机器人 水下搜寻 水下定位 应用验证

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微细光缆静水高压环境下的传输衰减特性试验研究 被引量：1

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作者 沈明学 王磊 +1 位作者 黄剑平 崔维成 《船舶力学》 EI 北大核心 2010年第7期789-794,共6页

最近我国也研制成功了微细光缆,该光缆直径小于1mm,极限拉伸强度约400N。如果它在高压环境下的传输衰减特性能满足要求,则它在很多水下工程结构如各类大潜深潜水器以及海底观测基站上会有很广泛的应用前景。文章的主要目的就是介绍该种... 最近我国也研制成功了微细光缆,该光缆直径小于1mm,极限拉伸强度约400N。如果它在高压环境下的传输衰减特性能满足要求,则它在很多水下工程结构如各类大潜深潜水器以及海底观测基站上会有很广泛的应用前景。文章的主要目的就是介绍该种国产微细光缆在静水高压环境下的传输损耗试验情况。文中对微细光缆的静水高压传输损耗试验进行了介绍和描述,并对试验结果进行了初步分析,获得了一些有用的结论。 展开更多

关键词 微细光缆 光学传输 光学衰减

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光纤光栅激光器型传感器及其研究现状 被引量：4

3

作者 周少玲 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2004年第8期46-48,共3页

光纤光栅是构成光纤激光器谐振腔的理想窄带反射元件,在光纤激光器中引入光纤光栅可以形成高灵敏度的光纤传感器。简要介绍光纤光栅激光器型传感器的工作原理、研发现状及潜在的应用领域。

关键词 光纤光栅 光纤光栅激光器 光纤传感器 谐振腔 光程差

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光纤智能复合材料纤维自动铺放制造工艺研究 被引量：5

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作者 李金键 段玉岗 +2 位作者 高侃 王奔 曹瑞军 《传感器与微系统》 CSCD 2015年第9期20-23,共4页

光纤智能复合材料能对复合材料内部应力和微小损伤实时在线监测,具有良好的稳定性和可靠性。目前,光纤智能复合材料制造过程中光纤大多采用手工方法植入,其效率低、一致性差,针对此问题提出并研究了基于纤维铺放技术的光纤智能复合材料... 光纤智能复合材料能对复合材料内部应力和微小损伤实时在线监测,具有良好的稳定性和可靠性。目前,光纤智能复合材料制造过程中光纤大多采用手工方法植入,其效率低、一致性差,针对此问题提出并研究了基于纤维铺放技术的光纤智能复合材料自动化制造工艺,将光纤的植入过程与纤维丝束铺放过程相结合,实现光纤智能复合材料的自动制造。通过实验确定了光纤植入过程中输送压辊材料与输送压紧力、铺放压紧力和加热温度等工艺参数,研究表明:当光纤平行于碳纤维预浸带方向植入时,选取硅橡胶输送辊,输送压紧力为15 N,铺放压紧力为300 N,加热温度为80℃时,植入到复合材料的光纤损耗较小,且光纤光栅反射谱形状保持稳定,能够保证植入后光纤光栅的传感特性。 展开更多

关键词 光纤 复合材料 铺放 制造 传感特性

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小型化抗辐照EDFA研究

5

作者 江镭 郭跃 +1 位作者 刘静 金操帆 《光通信技术》 2023年第1期77-80,共4页

为了研制面向卫星激光通信的小型化抗辐照掺铒光纤放大器(EDFA),介绍了掺铒光纤(EDF)在辐照环境下的失效机理,研究了不同掺铒浓度EDF的辐照性能,对比了不同材料复合屏蔽结构的抗幅照性能,最终实现了一种尺寸为60 mm×60 mm×15... 为了研制面向卫星激光通信的小型化抗辐照掺铒光纤放大器(EDFA),介绍了掺铒光纤(EDF)在辐照环境下的失效机理,研究了不同掺铒浓度EDF的辐照性能,对比了不同材料复合屏蔽结构的抗幅照性能,最终实现了一种尺寸为60 mm×60 mm×15 mm、输出功率超过23 dBm和在20 krad(SI)辐照剂量下输出功率波动幅度低于0.1 dB的高性能小型化抗辐照EDFA。 展开更多

关键词 抗辐照 掺铒光纤放大器 小型化 卫星光通信

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8mm低损耗介质材料测试方法研究

6

作者 吴富根 陈明珠 《电波科学学报》 EI CSCD 1991年第1期420-421,共2页

在毫米波领域、测量低损耗材料在国内外刚刚起步。近年来,我们对该项工作进行了研究并获得成功。测量毫米波段低损耗介质材料的关键是对谐振腔的研制。我们选用螺旋结构的圆柱形TE_(OIn)模金属谐振腔。

关键词 毫米波 低损耗 介质材料 测试

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高功率同轴电缆组件疲劳寿命分析及维护探讨 被引量：1

7

作者 韩彦明 奚松涛 张海涛 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2024年第5期75-80,共6页

长线高功率同轴电缆组件主要应用于发射机和天线距离较远的系统,其敷设环境和高功率使用环境使其频繁处于热胀冷缩的状态,内导体由于受约束,会承受较大的内应力作用。由于内导体为整体,且束缚力较小,内应力会在内导体强度相对薄弱的位... 长线高功率同轴电缆组件主要应用于发射机和天线距离较远的系统,其敷设环境和高功率使用环境使其频繁处于热胀冷缩的状态,内导体由于受约束,会承受较大的内应力作用。由于内导体为整体,且束缚力较小,内应力会在内导体强度相对薄弱的位置积聚,促使该位置首先产生疲劳效应并最终发生故障,影响系统使用。文中就长线高功率同轴电缆组件长期工作后的失效进行分析,对长线高功率同轴电缆组件的使用寿命进行了理论分析及软件仿真,并通过试验验证了电缆组件内导体从出现开裂到发生故障所能承受的内应力冲击的极限次数,给出了不同长度高功率同轴电缆组件在不同加载功率下的寿命评估以及在寿命周期内的维护保障建议。 展开更多

关键词 高功率 同轴电缆组件 失效 热胀冷缩 疲劳

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高铁地震波场的高精度密集观测及应用前景:基于通讯光缆的观测和处理结果

8

作者 何向阁 石永祥 +2 位作者 苏青青 张敏 卢海龙 《北京大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期521-527,共7页

利用高清分布式光纤声波传感(HD-DAS)系统,进行高铁地震波场的高精度分布式采集。传感单元采用结构简单、成本低廉的通信光缆即可实现很好的监测效果,可以方便地根据实际环境进行布设,大大提高了野外观测的效率。采用多光缆并行布放,信... 利用高清分布式光纤声波传感(HD-DAS)系统,进行高铁地震波场的高精度分布式采集。传感单元采用结构简单、成本低廉的通信光缆即可实现很好的监测效果,可以方便地根据实际环境进行布设,大大提高了野外观测的效率。采用多光缆并行布放,信号叠加后可有效地抑制噪声,提高高铁地震信号的信噪比。对HD-DAS系统采集到的高铁地震信号进行数据分析,发现高铁地震信号呈现分立谱特性。通过分析地震波信号的衰减规律,并通过频率-波数谱得到地震波在近地表的传输速度,表明光纤采集的高铁地震波信号可用于探测地下结构,并进一步实现对介质状态变化的监测,从而保障高铁的运行安全。 展开更多

关键词 分布式光纤声波传感 高铁地震 应变量 分立谱

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低NA大模场光纤高耦合效率模场适配器

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作者 熊峰 慕伟 +4 位作者 王洋 马云亮 徐呈霖 张琦 张小贝 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1-13,共13页

为提高低数值孔径大模场光纤与单模光纤的耦合效率,并提高输出光束的光束质量,结合加热扩芯技术和大模场光纤拉锥技术实现二者的模场匹配。基于粒子扩散和绝热拉锥方程分别建立了热扩芯光纤和锥形大模场光纤的理论模型,并仿真了其模场... 为提高低数值孔径大模场光纤与单模光纤的耦合效率,并提高输出光束的光束质量,结合加热扩芯技术和大模场光纤拉锥技术实现二者的模场匹配。基于粒子扩散和绝热拉锥方程分别建立了热扩芯光纤和锥形大模场光纤的理论模型,并仿真了其模场分布和传输特性,优化了器件的结构及制备参数。采用数值孔径分别为0.06和0.05的商用和自制的锥形大模场光纤与无附加损耗的热扩芯光纤,制备得到两款模场适配器。分别对器件的插入损耗和光束质量因子进行了实验测试,基于数值孔径分别为0.06和0.05的大模场光纤的模场适配器的正向插入损耗分别为0.29 dB和0.23 dB,正反向损耗差值分别为0.19 dB和0.06 dB,输出光束的质量因子分别为1.26和1.15。仿真和实验结果表明,低数值孔径的大模场光纤对于高阶模式的抑制能力更强且受到纤芯偏移和角度偏移影响更小。基于数值孔径为0.05的大模场光纤的模场适配器具有更高的耦合效率和光束质量,在高功率光纤激光器中有广泛运用前景。 展开更多

关键词 光纤光学 模场适配器 光束质量 数值孔径 插入损耗

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遥泵放大对远程大规模光纤水听器系统性能的影响

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作者 林兆培 江镭 吴建成 《光通信技术》 北大核心 2024年第6期56-60,共5页

针对远程大规模光纤水听器系统存在的阵列损耗和传输链路损耗难以被分布式光纤喇曼放大器(DFRA)有效补偿,以及高增益放大时产生的较强泵浦光相对强度噪声问题,提出了将远程遥泵放大(ROPA)与DFRA相结合的混合放大技术方案。通过建立系统... 针对远程大规模光纤水听器系统存在的阵列损耗和传输链路损耗难以被分布式光纤喇曼放大器(DFRA)有效补偿,以及高增益放大时产生的较强泵浦光相对强度噪声问题,提出了将远程遥泵放大(ROPA)与DFRA相结合的混合放大技术方案。通过建立系统光信噪比(OSNR)与解调相位噪声的关联模型,分析了ROPA对系统OSNR和解调相位噪声的影响。实验结果表明:在16波长×8时分复用的100 km远程相位生成载波(PGC)解调系统中,ROPA的运用使系统解调相位噪声降低了7.7 dB,达到-100.4 dB@1 kHz;对遥泵增益单元(RGU)光路结构进行优化后,系统解调相位噪声达到-101.5 dB@1 kHz。 展开更多

关键词 光纤水听器 遥泵放大 无中继传输

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基于差分进化粒子群算法的多目标无功优化 被引量：12

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作者 简献忠 李莹 +2 位作者 范建鹏 柏勰文 杨延安 《控制工程》 CSCD 北大核心 2015年第1期113-117,共5页

针对电力系统有功网损最小、电压水平最好和电压稳定裕度最大的多目标无功优化问题,提出一种基于差分进化的改进多目标粒子群优化算法。该算法通过对Pareto最优解集的差分进化来增加Pareto最优解的多样性,通过拥挤距离来控制精英集中非... 针对电力系统有功网损最小、电压水平最好和电压稳定裕度最大的多目标无功优化问题,提出一种基于差分进化的改进多目标粒子群优化算法。该算法通过对Pareto最优解集的差分进化来增加Pareto最优解的多样性,通过拥挤距离来控制精英集中非支配解的分布,以提高对种群空间的均匀采集;采用擂台赛法则构造多目标Pareto最优解集,较大程度的提高了算法的运行效率;自适应惯性权重和加速度因子的动态变化可增强算法的全局搜索能力。将该算法在IEEE14、IEEE30节点标准测试系统上进行了无功优化仿真,结果表明,基于差分进化的改进多目标粒子群优化算法能够在保持Pareto最优解的多样性的同时具有较好的收敛性能,为多目标无功优化提供了一种新的方法。 展开更多

关键词 无功优化 多目标 差分进化 粒子群优化算法 非支配排序

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基于3×3耦合器光纤水听器的数字化解调方案 被引量：16

12

作者 陈宇 林京 孟强 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期755-759,共5页

3×3耦合器方案是光纤水听器的实现形式之一。模拟电路实现的3×3耦合器解调方案往往会由于模拟器件的原因带来难以克服的不便以及性能缺陷。本文论述了3×3耦合器方式的光纤水听器解调方案,讨论了该方案由原理到实现过程... 3×3耦合器方案是光纤水听器的实现形式之一。模拟电路实现的3×3耦合器解调方案往往会由于模拟器件的原因带来难以克服的不便以及性能缺陷。本文论述了3×3耦合器方式的光纤水听器解调方案,讨论了该方案由原理到实现过程中需考虑的具体问题,建立了基于NI公司动态数据采集平台的数字化解调系统,对系统性能进行了综合分析,并与模拟解调结果进行了对比。结果表明,数字系统可以解决模拟系统的若干问题,用数字方法实现解调功能可显著提高系统的性能。 展开更多

关键词 光纤水听器 3×3耦合器 解调 数字化

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基于嵌入式技术的可控光纤激光脉冲光源 被引量：6

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作者 张翔 龚心弦 +2 位作者 丁亚茜 王小音 金操帆 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期711-715,共5页

为了得到一种功率可控的光纤激光脉冲光源,采用窄脉宽低重频脉冲光作为种子源,以掺镱光纤为增益介质,利用嵌入式控制技术和脉冲抽运技术,实现了全光纤脉冲激光的多级放大和信噪比提升。结果表明,此种光源输出稳定、信噪比良好,不仅降低... 为了得到一种功率可控的光纤激光脉冲光源,采用窄脉宽低重频脉冲光作为种子源,以掺镱光纤为增益介质,利用嵌入式控制技术和脉冲抽运技术,实现了全光纤脉冲激光的多级放大和信噪比提升。结果表明,此种光源输出稳定、信噪比良好,不仅降低了热效应危害,还增强了抽运能量的提取效率,可以作为一般大功率光学系统的光源使用,具有良好的应用价值,市场前景广阔。 展开更多

关键词 激光技术 光纤激光脉冲光源 嵌入式技术 底层驱动 总控软件

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超宽带双脊魔T的研制 被引量：10

14

作者 黄绣江 郭泉 +8 位作者 李忻 徐凡 钦耀坤 钟云洋 汪易 黄辉 冯昀 倪红坚 葛寿兵 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期177-180,共4页

优化设计并研制了由渐变双脊波导、匹配块、销钉等构成的双脊波导魔T,在18GHz～40GHz范围内实现了功率等分,E、H臂隔离度低于-30dB,驻波系数小于1.7,等分臂功率差值小于0.2dB。该超宽带双脊波导魔T具有用于雷达、电子对抗系统、超宽带... 优化设计并研制了由渐变双脊波导、匹配块、销钉等构成的双脊波导魔T,在18GHz～40GHz范围内实现了功率等分,E、H臂隔离度低于-30dB,驻波系数小于1.7,等分臂功率差值小于0.2dB。该超宽带双脊波导魔T具有用于雷达、电子对抗系统、超宽带接收系统等的实用价值,可促进整机小型化发展、提高系统性能。 展开更多

关键词 超宽带魔T 双脊波导 优化仿真

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干涉型光纤地震检波器研发及效果分析 被引量：15

15

作者 吴学兵 刘英明 高侃 《石油物探》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期303-308,共6页

光纤传感器具有高灵敏度、大带宽、抗电磁干扰能力强等技术优势,光纤地震检波器采集系统是近年来地震勘探领域研发的热点。在研究干涉型光纤检波器基本构成、传感原理及干涉型光纤检波器采集系统构成的基础上,设计和开发了适用于陆地油... 光纤传感器具有高灵敏度、大带宽、抗电磁干扰能力强等技术优势,光纤地震检波器采集系统是近年来地震勘探领域研发的热点。在研究干涉型光纤检波器基本构成、传感原理及干涉型光纤检波器采集系统构成的基础上,设计和开发了适用于陆地油气勘探的16道光纤检波器采集系统样机。通过现场地震数据采集,对光纤检波器、动圈式检波器和压电式检波器进行了对比测试,并对试验资料进行了处理分析,结果显示,光纤检波器具有更高的灵敏度、更大的带宽和更好的高频响应,有利于提高地震信号采集精度,改善地震勘探效果,为光纤检波器的推广应用提供了科学依据。 展开更多

关键词 地震检波器 传感器 干涉型光纤检波器

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Ag纳米晶对Tm/Yb共掺碲酸盐玻璃上转换发光性能的影响 被引量：3

16

作者 张文俊 林健 +4 位作者 孙光耀 贾玉洁 钱帅 任军江 戎亮 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期559-564,共6页

在稀土离子掺杂碲酸盐玻璃中引入Ag纳米晶,通过等离子共振(SPR)可使荧光发射得到增强,上转换发光效率得到明显提升。研究了Ag纳米晶对Tm3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃上转换发光的影响,分析了上转换发光机理。结果发现,经过(330℃,30 min)热处... 在稀土离子掺杂碲酸盐玻璃中引入Ag纳米晶,通过等离子共振(SPR)可使荧光发射得到增强,上转换发光效率得到明显提升。研究了Ag纳米晶对Tm3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃上转换发光的影响,分析了上转换发光机理。结果发现,经过(330℃,30 min)热处理后,玻璃中析出了Ag纳米颗粒,尺寸为5～8 nm。Ag纳米晶的引入可使玻璃上转换蓝、红光由三光子吸收转变为双光子吸收。由于局域场表面等离子体共振增强以及Ag与Tm3+之间的能量转移,使得含Ag纳米晶玻璃的荧光强度比不含Ag纳米晶的玻璃提高了约5倍。 展开更多

关键词 TM YB 碲酸盐玻璃 Ag纳米晶 上转换发光机理

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光纤包层中的弱光探测技术 被引量：2

17

作者 慕伟 徐呈霖 +3 位作者 司旭 马云亮 林亚俊 肖春 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期222-226,共5页

设计了一种用于探测光纤激光器系统中有源光纤中残余的弱泵浦光的方法。采用两种光纤探针对剥离涂覆层的有源光纤以及保留涂覆层的光纤进行了包层泄漏光的测试,优选出锥形探针作为弱光探测的光纤探针,并用该探针测得泄漏光与包层残余泵... 设计了一种用于探测光纤激光器系统中有源光纤中残余的弱泵浦光的方法。采用两种光纤探针对剥离涂覆层的有源光纤以及保留涂覆层的光纤进行了包层泄漏光的测试,优选出锥形探针作为弱光探测的光纤探针,并用该探针测得泄漏光与包层残余泵浦光的功率关系,发现二者呈线性关系并有对应的比例系数。通过该光纤探针的方法可实现快速确定有源光纤在激光器中的使用最佳长度,避免传统方法中对有源光纤进行多次切割、熔接再测试等操作,极大地提高了测试效率并降低了测试成本。试验同时发现,光纤探针在剥离涂覆层光纤上的探测效果优于未剥离涂覆层的光纤探测效果。 展开更多

关键词 弱光探测 光纤激光器 有源光纤 包层泵浦光

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交会对接光学成像敏感器的LD照明系统 被引量：4

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作者 龚德铸 赵春晖 +3 位作者 张琳 白山 覃波 马云亮 《空间控制技术与应用》 2014年第5期57-62,共6页

以交会对接光学成像敏感器应用为背景,阐述主动式和被动式交会对接光学成像敏感器的区别、照明系统的不同方案,论述LD照明系统的组成和原理,以及LD器件和光纤的选择和特性,解决了交会对接光学成像敏感器大视场远距离均匀照明的难题,克... 以交会对接光学成像敏感器应用为背景,阐述主动式和被动式交会对接光学成像敏感器的区别、照明系统的不同方案,论述LD照明系统的组成和原理,以及LD器件和光纤的选择和特性,解决了交会对接光学成像敏感器大视场远距离均匀照明的难题,克服了空间适应性的困扰,且通过双波长工作模式增强了抗杂光能力. 展开更多

关键词 交会对接 交会对接光学成像敏感器 LD照明系统

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柔软型高功率脉冲馈线带宽特性分析及实验验证 被引量：1

19

作者 王坤 宋旭鹏 刘克富 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期78-82,共5页

基于馈线结构,分析了影响馈线带宽特性的两个关键因素——谐振和高次模。通过测量馈线的时域阻抗和脉冲频谱范围内的S参数,详细研究了它们的影响并进行了实验验证,测试结果表明:馈线周期性阻抗不均匀经傅里叶变换可分解成两个谐波分量,... 基于馈线结构,分析了影响馈线带宽特性的两个关键因素——谐振和高次模。通过测量馈线的时域阻抗和脉冲频谱范围内的S参数,详细研究了它们的影响并进行了实验验证,测试结果表明:馈线周期性阻抗不均匀经傅里叶变换可分解成两个谐波分量,它们导致电压驻波比曲线出现谐振峰。馈线不连续结构激励出TE11和TE21高次模,它们在传输损耗曲线上引起损耗峰。馈线-3dB带宽由一次谐波分量产生的谐振峰决定,但仍能匹配脉冲频谱的主瓣宽度。最后,根据测试结果,对馈线后续优化设计提出了相应的改进措施。 展开更多

关键词 柔软型馈线 高功率脉冲 带宽 谐振 高次模

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相移光纤光栅特性分析 被引量：3

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作者 周少玲 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2003年第4期47-49,共3页

利用传输矩阵法分析了相移光纤光栅的特性,导出了反射率理论表达式,并讨论了光栅反射谱中透射峰与相移量、相移区位置以及光栅的参数的变化关系。

关键词 相移光纤光栅 反射谱 透射峰 相移量 相移区位置

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