摘要：在光学高压电压互感器的设计中,互感器传感头结构参数的合理设计是光学电压互感器测量准确度和工作可靠性的保证。本文设计了基于石英晶体逆压电效应和保偏光纤模间干涉原理的高压电压互感器,并从传感头晶体材料的选择、电极形状、电极尺寸、电极间距等方面进行了研究,通过有限元仿真研究,得出不同情况下的电场分布,确定了较合理的传感头设计方法,为光学高压电压互感器的设计提供了理论依据。最后,通过实验对基于该原理的高压电压互感器进行了原理性验证。

摘要：无人机与无人艇协同工作是进行海洋生态灾害面积调查最为先进的技术之一。为了实现无人机能够自主降落在无人艇,以灵活适应生态灾害调查的实际工况需求,提出了一种基于机器视觉与降落平面姿态主动反馈相结合的无人机自主降落方案。利用机载摄像头获得无人艇及周围环境信息,对捕获到的图像使用双边滤波法进行噪声去除以及图像增强等处理。在OpenCV环境下通过霍夫变换识别出为降落而设计的独特降落标志,使无人机运动到无人艇的正上方。同时,设计了一套用于无人机在动态平面上降落的检测装置,实现无人机在无人艇上自主可靠降落。研究结果表明:采用上述方案,在降落平面与水平面的夹角以6°为阈值的情况下,能够使无人机在动态平面上的降落成功率得到约30%的提升。

摘要：设计了一种基于椭圆芯保偏光纤模间干涉的光纤电压互感器,能对温度等环境干扰信号进行自动温度补偿。用缠绕了椭圆芯保偏光纤的石英晶体作为电压传感头,在被测高压电场的作用下,保偏光纤的长度因石英晶体的逆压电效应形变而受到调制,进而改变模间干涉输出两个边瓣的光强分布,对两个干涉输出边瓣进行探测实现高电压的测量。在地面低压端用一个缠绕了保偏光纤的压电陶瓷(PZT)实现模间静态相位差的实时调整,以补偿环境温度变化带来的静态工作点漂移。实验结果表明,高压电压互感器在额定电压附近能获得0.5%的测量精度,在被测电压超过10 kV时具有很好的线性度。

摘要：保偏光纤的模间干涉拍长是模间干涉式光纤传感器设计中的关键参数,对于决定光纤的调制长度、传感系统的线性度和动态范围以及模间干涉灵敏度都具有重要作用。本文从理论上对保偏光子晶体光纤(PM-PCF)的模传输特性和模间干涉拍长进行了分析,得到PM-PCF中几个线性偏振模的传输特性和LP11偶模的两个正交偏振模截止波长,并得到了两个低阶线性偏振模LP01模和LP11偶模的模间干涉拍长同波长的关系。并且,对模间干涉拍长进行了实验研究。理论和实验结果表明,模间干涉拍长为×102μm数量级。研究结果可以用于设计稳定的模间干涉光纤传感器。

摘要：鉴于石英晶体的介电和压电常数温度稳定性好,因瓦合金具有低的热膨胀系数,本文利用石英晶体的逆压电效应和因瓦合金设计了一种光学电压互感器的传感头结构。并用有限元分析软件对该结构正常运行和受到雷击时的电场分布进行了仿真,得到其电位和电场强度分布图,提出了改善电场集聚效应和晶体内外电场分布均匀性的方法,为光学电压互感器的电压等级和测量的稳定性提供了理论依据。

摘要：设计了一种基于双空气孔光子晶体光纤(PCF)模间干涉的光学电压传感的实验方案。用缠绕了双孔光子晶体光纤的石英晶体作为电压传感头,在被测高压电场的作用下,双孔光子晶体光纤的长度因石英晶体的逆压电效应形变而受到调制,进而可以改变模间干涉输出两个边瓣的光强分布,对两个干涉输出边瓣进行探测实现对高电压的测量。在低压端用一个缠绕了双孔光子晶体光纤的压电陶瓷(PZT)来调整模间初始相位差,使之处于正交状态。实验结果表明,在实验室条件下能获得0.5%的测量精度,具有很好的线性度。

摘要：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。

摘要：设计了一种由2×2和3×3耦合器构成的M-Z干涉仪,并成功应用到所设计的光纤光栅电压传感器解调中。与其他电子式、光学电压传感器相比较,基于2×2和3×3耦合器构成的M-Z干涉仪解调的光纤光栅电压传感器系统结构简单、价格优廉。此系统通过2根不同波长的光纤光栅分别对温度和电压进行测量。测量结果表明,此系统在50V到450V之间线性度比较好,消除了光纤光栅温度交叉敏感的问题,使得测量的结果更加准确,能够满足电力系统测量的要求。

摘要：为快速鉴别普通植物源与中草药植物源蜂蜜,提出一种核主成分析和最小二乘支持向量机相结合的蜂蜜近红外光谱定性分析新方法。利用傅里叶变换近红外光谱仪测定普通洋槐蜂蜜和益母草、黄连两种中药植物源蜂蜜样本的近红外光谱并预处理,然后对光谱进行核主成分分析,提取非线性特征,最后设计基于纠错编码最小二乘支持向量机的多类分类器模型。采用网格搜索法确定模型最优参数,利用最优分类模型对未知类别蜂蜜样本进行识别,正确率可达96.67%。结果表明,基于KPCA和LSSVM的近红外光谱定性分析算法鉴别普通植物源与中草药植物源蜂蜜是可行的。

摘要：针对光纤通信系统中数据同步处理时对脉冲可调延迟的要求,提出了一种可调延迟器的结构设计方案。对电光强度调制器(EOIM)的光频移特性进行了研究,基于EOIM对各级边带和强度的调制作用,利用EOIM对受激布里渊散射慢光装置中的泵浦光进行强度调节,从而实现延迟量可调。建立了可调延迟的数学模型,通过实验研究分别得出了在一定微波调制功率下EOIM调制深度和直流偏置电压随脉冲延迟量的变化关系。从实验结果中可以看出:在引起失真的主要因素为零的情况下,当直流偏置电压为半波电压的1/2时,脉冲相对群延迟随调制深度的增大逐渐减小;当调制深度为1.39时,脉冲相对群延迟随直流偏置电压的增大逐渐增大,延迟量最大可达到未调制情况下的1.106倍,实现了较大范围的延迟量调节。