布拉格光栅

摘要： 将光纤传感与光纤通信技术应用于智能电网监测中,可有效提升监测系统的监测范围和抗电磁干扰能力,在控制配电网络运行成本的同时,增强电力企业的服务水平和盈利能力。

摘要： 环境折射率和环境温度变化是影响光纤应变测量误差的主要因素.本文利用双模光纤纤芯双模式(LP01和LP11)支持特性设计了一款环境折射率不敏感的双模光纤(DMF)长周期光纤光栅LPFG)应变传感器.设计了传感器模型结构,制作了最优化参数的传感器样品.实验测试了DMF-LPFG传感结构对外部环境中应变、温度和折射率的响应.通过在单模光纤上用紫外激光刻写的布拉格光栅(FBG)解决了环境温度的交叉影响.轴向应变实验结果表明,该新型结构传感器在0με～840με应变范围内其轴向应变灵敏度可以达到-5.4 pm/με,该灵敏度值相比较于普通LPFG有很大提高.温度在25°C～80°C范围内其灵敏度为58.86 pm/°C,表现出较好的线性度.同时,传感器对环境折射率变化表现出不敏感特性.通过采用双参数矩阵对少模LPFG和FBG的应变和温度灵敏度进行处理,可以实现双参数的同时解调.该新型复合光栅结构具有良好的传感性能和工程应用前景.

摘要： 用光栅传感器对车用单向碳纤维、双轴向碳纤维复合材料进行了“健康监测”,通过拉伸实验监测了拉伸波长随时间的变化、拉伸波长随所加载荷的变化。结果表明拉伸波长与所加载荷呈线性关系,通过波长与载荷的线性关系可预估复合材料的抗拉特性。织物结构中双轴向碳纤维复合材料的监测效果较好。

摘要： 耦合系数是评价分布反馈(DFB)半导体激光器光栅性能的重要参数.本文基于耦合波理论,结合数值模拟,研究了侧向耦合表面光栅结构参数对其耦合特性的影响.与矩形光栅侧向耦合脊波导结构对比,研究了对称梯形、错位梯形、对称结形、错位结形、双对称梯形和双对称结形六种特殊侧向微结构光栅,通过改变光栅侧壁纵向倾角、调整光栅的光学限制因子等途径,有效地实现了光栅的耦合系数调控.模拟分析了脊波导特殊侧向微结构光栅的占空比、脊宽、光栅侧向宽度等结构参数对耦合系数的影响,发现合理的结构参数能够有效地缓解耦合系数的波动,有助于减少工艺误差对耦合系数的影响.本工作为后续光栅结构设计与制备提供了理论依据.

摘要： 提出了一种基于Sagnac光纤环的布拉格光栅时分复用强度解调方法,多个中心波长相同的光纤布拉格光栅组成时分复用传感网络,通过光纤布拉格光栅网络输出光谱的强度变化对光信号进行解调;在系统信号解调模块,采用小波分析与高斯拟合的算法对信号进行滤波处理及拟合优化处理。实验结果证明,系统信号信噪比由8.06 dB提高到11.7 dB,提高了约36%,有效提升了系统的抗干扰能力以及检测外界参量传感的准确度。该方法在极大降低解调系统成本的同时,有效提高了布拉格光栅传感器复用数量,可用于各种传感系统或者参量检测系统中。

摘要： 提出了一种基于绝缘层上硅波导的全刻蚀布拉格光栅滤波器。该器件可通过对顶部硅的一步刻蚀来实现,其特性使布拉格波长的调谐更加灵敏和有效。仿真研究结果表明,其一阶和三阶光栅的周期对波长调谐系数分别为33 nm/nm和11 nm/nm,光栅刻槽折射率对波长的调谐系数为1 nm/0.006。将光栅脊与刻槽的小折射率差与高阶光栅相结合,可以实现1550 nm波段更窄带宽的全刻蚀光栅滤波器。

摘要： 提出了一种基于主动温度补偿的等截面悬臂梁式光纤布拉格光栅(FBG)振动传感器,可用于同时测量温度和振动,并通过温度补偿反馈解调系统对该传感器进行了实验验证.该高温振动传感器由石英悬臂梁和飞秒布拉格光栅组成.采用了主动温度补偿的反馈控制解调系统,可以不断地调节激光波长来稳定光栅偏置点,并实现温度和振动的同时测量.在此基础上,通过搭建高温振动测试系统,在20-400°C的温度范围内对传感器的性能进行测试和分析.实验结果表明传感器的灵敏度约为132.33 mV/g,线性度约为3.33％,激光波长与温度之间的灵敏度约为0.01307 nm/°C.另外,该主动温度补偿光纤布拉格光栅振动传感系统具有结构简单,性能稳定,易于解调,灵敏度高的优点.该传感器可以实现高温振动信号的监测,具有良好的实际应用价值.

摘要： 由于舞动、覆冰等因素,光缆与变电站接触的相对位置会出现偏移,影响传感器对光缆参数检测的精准度,难以正确诊断光缆运行状态、故障原因以及故障位置.文章提出一种基于分布式传感器与点式传感器的混合光缆监测机制.通过测量布里渊中心频移和布拉格光栅谐振波长功率变化,分别计算光缆实时应力、温度等信息.以点式传感器的温度数据作为锚定,降低温度对分布式传感器的影响,提升分布式传感器对应力感应的测量精度.实验结果表明,文章提出的混合光缆监测机制能在50 km范围内保证2 m以下的空间分辨率,并且增加了对光缆突变信息源的区分能力.

摘要： 本文着重讨论应用混沌遗传算法、遗传规划算法两种方法实现布拉格光栅非均匀应变分布重构。重构过程中,采用修正的传输矩阵计算光栅反射谱,应用混沌遗传和遗传规划两种改进的遗传算法进行应变分布函数优化。混沌遗传算法从适应度排序标定和混沌算子嵌入两方面对遗传算法进行改进,促进最优解的搜索,增强遗传算法的局部搜索能力。遗传规划算法随机生成应变分布表达式,通过遗传操作优化表达式,可以实现多种形式的应变分布重构。文中给出两种算法的重构算例,结果表明两种算法均能较好的实现布拉格光栅非均匀应变分布重构,但比较而言,遗传规划算法精度更高,运行时间短,更具优越性。

摘要： 主要研究了光纤布拉格光栅(FBG)的应变温度传感特性、封装和补偿综合技术及应变/温度灵敏度的标定方法并推荐了工程实用的封装和标定方法；研究了FBG应变/温度交叉敏感分离技术及空分/波分混合复用技术并研制了适用于地面试验的并增敏的FBG温度传感器。为了验证FBG的工程适用性，设计了复合材料盒段健康监测实验，完成了FBG的工程应用技术验证，得到了一一些结论和经验教训，为FBG的进一步在线应用奠定了基础。

摘要： 本文阐述了光纤布拉格光栅的传感原理和其在航空航天领域的应用，介绍了北京长城计量测试技术研究所在光纤布拉格光栅的解调、结构模型的健康监测试验技术、FBG传感网络及其埋植技术以及FBG校准技术等方面取得的进展，给出了FBG传感技术在航空航天结构健康监测中的应用设想并展望了其应用前景。

摘要： 本文建立了2×2的模式分集复用实验系统,分别利用LP01和LPu模作为独立信道,实现了两路不同速率信号的同时传输,给出了传输后的实验结果.对背对背传输及10km传输后的实验结果进行了分析,实验验证了基于少模光纤布拉格光栅的模式复用通信系统的有效性,为进一步实现长距离高速率的模式分集复用通信奠定了实验基础.

摘要： 本文围绕制备性能良好的HPDLC(Holographic Polymer Dispersed Liquid Crysml)布拉格光栅，研究了不同记录条件对HPDLC样品衍射性能的影响，发现入射光强和照射时间对样品的衍射效率和透效率具有极为重要的影响，我们通过使用不同的入射光强、照射不同的时间来对HPDLC Bragg光栅的制备进行了各项参数的优化。

摘要： 本文提出了一种短腔单纵模双波长光纤激光器并对测量激光线宽的方法进行了研究。利用一对波长相符的光纤布拉格光栅(FBG)作为激光器的谐振腔，并减少谐振腔腔长，其有效腔长仅为10.64mm。并在激光谐振腔内引入空间烧孔效应，使得在室温下形成稳定的单纵模双波长激光。以高浓度的铒镱(Er3-Yb3+)共掺光纤作为增益介质，当980nm泵浦光功率调整到17.1mW时，实现激光单纵模双波长输出，其波长分别为1546.608nm和1546.688nm，波长间隔为0.08nm，激光信噪比大于40dB。并对零拍法测量激光线宽进行了研究。

摘要： 本文提出了一种使用反射环镜和布拉格光栅构成并行腔的波长间隔可调的双波长掺铒光纤激光器(EDFL)。这种结构实现了谐振腔的分离，使不同波长的光波利用不同的增益介质在不同的谐振腔中振荡，克服增益介质均匀加宽引起的模式竞争，实现双波长激射，并在反射环镜中嵌入一段未抽运的掺铒光纤作为可饱和吸收体以减少纵模使线宽变窄。通过实验，成功获得了波长间隔为16.1nm和2.2nm的可调双波长激光输出，并证明了可饱和吸收体和光纤环镜的功能。

摘要： 本文介绍了一种基于保偏光纤光栅的光延时线,可以实现光延时的连续可调.优点在于,利用保偏光纤光栅的非线性双折射效应获得了稳定的光延时,不随光波长的漂移而抖动.当偏振控制器改变入射光偏振角度从0旋转到90°时,可以获得92ps的延时.

摘要： 本文介绍了一种基于保偏光纤光栅的光延时线,可以实现光延时的连续可调.优点在于,利用保偏光纤光栅的非线性双折射效应获得了稳定的光延时,不随光波长的漂移而抖动.当偏振控制器改变入射光偏振角度从0旋转到90°时,可以获得92ps的延时.

摘要： 本文介绍了一种基于保偏光纤光栅的光延时线,可以实现光延时的连续可调.优点在于,利用保偏光纤光栅的非线性双折射效应获得了稳定的光延时,不随光波长的漂移而抖动.当偏振控制器改变入射光偏振角度从0旋转到90°时,可以获得92ps的延时.

摘要： 本发明涉及适用于制作具有改善的纹波特性的FBG的MCF等。MCF主要由石英玻璃组成，并包括共同包层和多个导光结构。每个导光结构包括芯部、第一包层和第二包层。第二包层的折射率高于第一包层的折射率，并且低于芯部的折射率和共同包层的折射率。由第一包层和第二包层构成的内包层区域的至少一部分包含感光材料，感光材料具有响应于具有特定波长的光的照射而改变掺杂有感光材料的玻璃区域的折射率的感光性。

摘要： 按照本发明的某些实施例，在基片(14)上写入布拉格(Bragg)光栅(16)的同时，可以进行测量，以便允许在写处理过程中作出改变，从而减小在写入的光栅(16)中可能出现的误差。在一个实施例中，可以使用写光束(U)的多次扫描。在扫描后，可以测量正在写入的光栅(16)的特性，并可以对于以后的扫描实施校正。

摘要： 本发明涉及适用于制作具有改善的纹波特性的FBG的MCF等。MCF主要由石英玻璃组成，并包括共同包层和多个导光结构。每个导光结构包括芯部、第一包层和第二包层。第二包层的折射率高于第一包层的折射率，并且低于芯部的折射率和共同包层的折射率。由第一包层和第二包层构成的内包层区域的至少一部分包含感光材料，感光材料具有响应于具有特定波长的光的照射而改变掺杂有感光材料的玻璃区域的折射率的感光性。

摘要： 包层直径为125μm的光纤4是通过添加Ge到纤芯直径为8μm和相对折射率差为0.3％的纤芯41中制成的，和利用KrF准分子激光器(λ=248μm)的相位掩模方法，在光纤4中制成倾斜角为2°的两个折射率光纤部分41a和41b。线性调频光栅的相位掩模中心周期(2Λ)是1,140nm，周期的码片率(C)是1.2nm/mm，第一折射率光纤部分41a和第二折射率光纤部分41b的有效折射率是1.447，折射率调制是3×10

摘要： 按照本发明的某些实施例，在基片(14)上写入布拉格(Bragg)光栅(16)的同时，可以进行测量，以便允许在写处理过程中作出改变，从而减小在写入的光栅(16)中可能出现的误差。在一个实施例中，可以使用写光束(U)的多次扫描。在扫描后，可以测量正在写入的光栅(16)的特性，并可以对于以后的扫描实施校正。

摘要： 本发明适用于传感技术领域，提供一种光纤布拉格光栅传感器，包括圆柱状的弹性体以及光纤布拉格光栅，弹性体包括相互平行的两个端面以及柱状的侧面，一个端面用于接受压力，另一端面贴合于受力物体表面，光纤布拉格光栅嵌于弹性体上且形成与侧面同轴的圆形，光纤布拉格光栅的栅长小于或等于光纤布拉格光栅嵌于弹性体上的长度，光纤布拉格光栅的两端伸出弹性体。本发明采用在圆柱状弹性体上设置光纤布拉格光栅形成传感器，利用了纵向形变与横向形变之间的关系，采用沿着弹性体的端面施压产生轴向应变进而导致横向应变的方式使光纤布拉格光栅的长度发生应变，将纵向的压力转换为横向的应变，可以将弹性体的高度设计的较小，获得超薄结构传感器。

摘要： 本发明提供了一种用于纤维布拉格光栅的光纤以及一种使用该光纤的纤维布拉格光栅。这种光纤包括一个用于导光的芯线，它是用一种将氧化锗(GeO2)加入到氧化硅(SiO2)中的材料制成的；一个包层，它是由将一种具有负的热膨胀系数的材料加入到氧化硅(SiO2)中而制成的，该包层的折射率低于芯线的折射率。从而，使用一种具有负的热膨胀系数的材料来制备这种光纤，以使得布拉格波长随温度而变化的变化量达到最小。

摘要： 本发明属于光纤光栅制造领域，公开了一种相移光纤布拉格光栅制备方法、装置和相移光纤布拉格光栅，以制备出相移区相移量的大小可控且相移区两边光纤光栅有效折射率不同的相移光纤布拉格光栅。所述装置包括一个扫描程序控制器，用于根据来自光纤的输出端的透射谱，控制相移区的相移量大小以及通过控制高精度位移平台的平移速率，将相移区两边的光纤形成具有不同有效折射率的光纤布拉格光纤光栅。本发明提供的技术方案一方面使得相移光纤布拉格光栅的相移区的相移量大小可控；另一方面，将相移区两边的光纤形成具有不同有效折射率的光纤布拉格光纤光栅，从而使得本发明技术方案制备出的相移光纤布拉格光栅能够广泛应用于诸如单频光纤激光器等领域。

摘要： 本发明适用于传感技术领域，提供一种光纤布拉格光栅传感器，包括圆柱状的弹性体以及光纤布拉格光栅，弹性体包括相互平行的两个端面以及柱状的侧面，一个端面用于接受压力，另一端面贴合于受力物体表面，光纤布拉格光栅嵌于弹性体上且形成与侧面同轴的圆形，光纤布拉格光栅的栅长小于或等于光纤布拉格光栅嵌于弹性体上的长度，光纤布拉格光栅的两端伸出弹性体。本发明采用在圆柱状弹性体上设置光纤布拉格光栅形成传感器，利用了纵向形变与横向形变之间的关系，采用沿着弹性体的端面施压产生轴向应变进而导致横向应变的方式使光纤布拉格光栅的长度发生应变，将纵向的压力转换为横向的应变，可以将弹性体的高度设计的较小，获得超薄结构传感器。

摘要： 本实用新型属于光纤光栅制造领域，公开了一种相移光纤布拉格光栅制备装置和相移光纤布拉格光栅，以制备出相移区相移量的大小可控且相移区两边光纤光栅有效折射率不同的相移光纤布拉格光栅。所述装置包括一个扫描程序控制器，用于根据来自光纤的输出端的透射谱，控制相移区的相移量大小以及通过控制高精度位移平台的平移速率，将相移区两边的光纤形成具有不同有效折射率的光纤布拉格光纤光栅。本实用新型提供的技术方案一方面使得相移光纤布拉格光栅的相移区的相移量大小可控；另一方面，将相移区两边的光纤形成具有不同有效折射率的光纤布拉格光纤光栅，从而使得本实用新型技术方案制备出的相移光纤布拉格光栅能够广泛应用于诸如单频光纤激光器等领域。