摘要：研发了一套适合深海原位测量的4000 m级激光多普勒热液流速测量样机,该系统采用一体化整体集成式设计,系统由光源模块、光学模块和多普勒信号处理模块三部分组成,封装于L 500 mm×F 205 mm的耐压舱中形成一体化光学测量探头.提出了强本振型双光束激光多普勒测速光路,原理样机在实验室对模拟速度进行测量,测量范围0.01—10 m/s,流速测量分辨率为0.001 m/s,实验结果初步证明激光多普勒测速系统的可行性.之后系统在青岛深海基地进行了耐压试验,系统在40 MPa高压下,获取信号正常.在中国水利水电科学研究院进行了速度对比测量,在0.01—0.2 m/s的低速段,与声学多普勒流速仪进行对比,最大测量相对误差为–9.43%.在0.8—9.6 m/s的高速段,与喷咀标准流速系统进行对比,最大相对测量误差为–1.65%.样机系统在海南陵水进行了浅海试验,测试了样机系统随吊车下放到50 m水深的下降速度和在水深2 m处随船的拖拽速度,试验证明,样机系统在浅海环境中工作正常,获取速度信号正常.

摘要：提出一种基于光纤Sagnac干涉仪(FSI)和偏振模干涉仪(PMI)级联结构的高灵敏光纤温度和应变传感器。FSI作为参考干涉仪,是将对温度、应变、弯曲及扭转不敏感的椭圆芯保偏光纤(ECPMF)引入到Sagnac环内制得的。PMI作为传感干涉仪,是对光纤起偏器与末端端面镀金的熊猫型保偏光纤(PMF)的快轴/慢轴以45°角进行熔接制得的。参考干涉仪的自由光谱区(FSR)易被调整为接近传感干涉仪的FSR,从而产生光学游标效应,实现灵敏度放大。实验结果表明:所设计的级联传感器的温度灵敏度达15.56 nm/℃,是单个PMI的11.12倍;应变灵敏度达154.04 pm/με,是单个PMI的11.81倍。所设计的传感器具有灵敏度高、制作简单、稳定性好等优点,在航空航天、工业生产等领域中具有广阔的应用前景。

摘要：为了优化双芯光子晶体光纤耦合器的耦合性能,采用改变两纤芯间空气孔的结构和孔内折射率的方法,得到了双芯光子晶体光纤耦合器的优化模型。基于光束传播法数值分析出两纤芯间空气孔尺寸以及孔内注入材料折射率的变化对双芯光子晶体光纤耦合器的耦合性能的影响。结果表明,由于光纤的整体结构不变,使得光纤损耗系数保持不变;减小双芯间的空气孔孔径或增大孔内折射率都会使耦合器的耦合长度减小,两不同偏振方向的耦合长度差异减小,损耗减小;双芯间空气孔内折射率可调性强,使得光纤耦合器的耦合性能有易调节的优点,为设计双芯光子晶体光纤耦合器的优化模型提供了理论支持。

摘要：文章简要介绍了随机大气湍流效应及其对1.55μm激光外差探测系统的影响,并在理论分析的基础上设计了实验研究方案。通过测试外差探测效率与信噪比随大气湍流强度而变的实验,着重研究大气湍流效应引起空间相干性的退化。

摘要：在硅片和石英上利用射频溅射法沉积了TiO2薄膜,并分别在空气中进行了退火处理。利用椭偏光谱仪对硅片上薄膜进行了椭偏测试,利用紫外-可见分光光度计对石英上薄膜进行了透射光谱测试。利用解谱软件对椭偏谱和透射谱进行了建模解谱,获得了不同基片上薄膜在不同退火温度下的折射指数和消光系数,发现和TiO2块材的光学常数也有明显的区别。通过计算得到了系列薄膜的光学带隙,带隙值范围从3.35～3.88eV,可以为薄膜态TiO2体系的光学应用、设计和相关理论研究提供一定的依据。

摘要：提出了一种基于套嵌光纤光栅的光纤电流传感器,用二次曝光法制作的长周期光栅和布拉格光栅套嵌而成的光纤光栅作为传感元件,在套嵌的光栅表面沉积一层高电阻镍铁合金作为加热电极层.电流通过时对光栅区域加热,引起光栅光谱中心波长漂移,实现了高灵敏度的电流测量。实验结果表明:所设计的光纤电流传感器电流响应灵敏度达到7.2×10^(-2)nm/mA,且具有结构简单、体积小等优点,在高灵敏度的光纤电流检测领域具有广泛的应用价值。

摘要：分析了棱镜型多通道光纤旋转连接器的结构和原理以及解旋转机制,并由此设计了一种新型的应用方双柱面解旋转棱镜结构的双通道光纤旋转连接器,该方双柱面棱镜是一种解旋转棱镜,棱镜两侧边界面为对称柱面,这样的结构可使从一侧入射的光线经折射到达另一侧柱面对称位置后平行射出,从而实现解旋转。分析了新型结构的光纤旋转连接器的耦合特性,结果表明,其损耗主要由机械误差和解旋转棱镜球差所产生。数值模拟结果表明,该结构的光纤旋转连接器的插入损耗<2.0 dB,这一性能完全能满足雷达等相关军事装备对双通道光纤旋转连接器的应用要求。

摘要：变焦物镜是偏振成像系统的重要组成部分,目前因变焦物镜使用较多非球面而导致价格较为昂贵。为了降低偏振成像系统变焦物镜的加工成本,设计了一款用于偏振成像系统的20 mm~200 mm变焦物镜。采用正组补偿,利用Zemax优化变焦系统,最终系统仅使用7片球面透镜,并达到良好像质,系统调制传递函数(MTF)在120 lp/mm处大于0.3,畸变小于4%,系统凸轮曲线平滑无断点。系统公差分析结果表明,公差范围设置为:镜片表面光圈公差为2,镜片或空气中心厚度公差为±0.02 mm,透镜表面中心倾斜公差为±0.025°,透镜装调公差为±0.025 mm,透镜折射率偏差为0.002,公差设置符合元件加工和系统装调工艺,对降低偏振成像系统成本具有一定的参考价值。

摘要：从麦克斯韦方程出发,研究了在时间和空间上进行高阶差分的辛时域有限差分数值方法(SFDTD),给出其三维差分公式.将吸收边界条件有效地应用于微带天线的计算中,计算了一种微带贴片天线并给出了天线的回波损耗及输入阻抗等.计算结果证明了该方法的精确性和正确性.该方法对于天线优化设计及电磁散射计算具有一定的借鉴作用.

摘要：为了解决干涉型光纤传感器中光源频率调制深度与干涉仪光程差的相关性,以及压电陶瓷(PZT)调制的高频限制和非线性效应,设计了全保偏光纤马赫一泽德干涉仪结构,引入保偏光纤波导相位调制器替代常见的光源调制及PZT调制,采用低噪声单频保偏光纤激光器作为光源,通过相位载波零差解调方法,实现了微振动信号的保真拾取．通过波导调制器的引入,增加了系统的灵活性和频响范围,并使灵敏度达到了10-5rad／Hz1/2量级。