摘要：为了满足工业现场微位移测量的精密性实时性和可靠性要求,设计并制作了位置敏感器件(PSD)激光微位移测量系统.系统将调制带通滤波峰值检测等信号处理技术运用于激光三角法中,并利用PSD信号单通道处理方式,提高了系统的抗干扰能力.同时,系统采用自适应控制方法改变激光的调制频率,从而调整电信号的增益系数以适应各种测量对象.实验表明,在没有滤光片的情况下,系统有效地消除了背景光和暗电流的影响,测量频率最高可达2,kHz,分辨率达到0.035%,稳定性误差小于0.090%,线性度好于1.2%,大大降低了温漂的影响.

摘要：设计了一种基于U型结构的单模光纤表面等离子体共振折射率传感器,采用在移除部分包层并弯曲成U型固定后的单模光纤表面镀金纳米层和TiO2调制层的方式,实现表面等离子体共振的激发.利用有限元仿真软件COMSOL Multiphysics,研究了不同弯曲半径和TiO2调制层厚度对传感性能的影响.通过对四种弯曲半径(R=0.3cm,0.5cm,0.8cm,1cm)的分析,结果表明随着弯曲半径增大,表面等离子体共振信号强度增大且峰值波长有微小的蓝移.在弯曲半径为0.5cm的条件下,研究了TiO2调制层厚度从0变化到40nm对传感器性能的影响,结果表明随着TiO2调制层厚度增大,表面等离子体共振峰峰值波长红移且对外界折射率变化的灵敏度显著增大.在弯曲半径为0.5cm,TiO2调制层厚度为40nm的条件下,传感器在低折射率区(nd=1.333)灵敏度达到了5 959nm/RIU,高折射率区(nd=1.383)灵敏度达到了11 092nm/RIU.与没有调制层的结果相比,灵敏度提高了一倍左右.

摘要：基于干涉粒子成像(IPI)测量公式,分析了影响IPI系统中最大和最小可测粒子尺寸以及粒径测量精度的因素。对一给定的CCD、成像透镜、入射光波波长、光束宽度,分析了物距和离焦距离对粒子干涉条纹图大小的影响,进而分析了对粒径测量精度和可测范围的影响。得出了在满足测量范围要求的条件下,尽量采用相对较大的收集角,干涉条纹图尺寸越大,粒径测量误差越小,但必须考虑条纹图重叠,且对条纹间距进行插值得到亚像素精度,给出了对标准粒子测量实验光路系统设计实例和测量结果。

摘要：通过调整结构参数,优化设计了一种高非线性高双折射的光子晶体光纤(PCF)。该光纤的包层结构由大小不同的圆形空气孔按六边形排列,纤芯中心沿着x轴引入两个椭圆空气孔。采用全矢量有限元法,并以完美匹配层作为边界条件分析了该光纤结构的模场分布、有效折射率、有效面积、非线性系数及双折射特性,并且分析了光纤结构参数对这些特性的影响。分析表明,调节最内层纤芯周围的大空气孔和椭圆空气孔的大小可有效地控制非线性系数和双折射特性。数值分析显示:适当地调节结构参数后,该光纤在波长1.55μm处的非线性系数最大值可达53.5 W-1·km-1;双折射系数为1.092 9×10-2,比传统光纤高两个数量级。该光纤在对于非线性和双折射需求高的通信系统中具有好的应用前景。

摘要：提出了一种新型的Si基M Z干涉型微光电机械系统(MOEMS)加速度地震检波器。在Si基上集成了Si十字梁、质量块、偏振器、M Z波导干涉仪及声光调制器。给出了该加速度检波器工作原理,对结构进行了分析设计,并用有限元(FEM)分析软件进行了仿真计算。该检波器的主要设计参数为:固有频率1353Hz,相位检测灵敏度1.2×10-4rad/(m·s2)。

摘要：用高性能数字交叉开关设计了具有路由功能的8通道数据交换结点,可实现10Gbit/s的数据交换;采用时分复用(TDM)技术设计了具有10Gbit/s交换能力的光互连网络。以8通道路由结点为基本单元,利用电路级联技术对路由结点进行扩展,设计了64通道、512通道以及1024通道路由结点,吞吐率分别达到90Gbit/s、700Gbit/s和1.5Tbit/s,最大路由延迟仅为0.94μs。

摘要：微距光谱分束是红外领域小型双波段成像系统的关键技术之一。利用菲涅耳衍射理论和角谱理论,研究了双波长和宽角度入射光场通过阶梯光栅在分数泰伯距离下的衍射特性。建立了基于阶梯光栅的双探测阵列成像模型,数值模拟了入射波长分别为4μm和4.5μm的光束在-30°~30°入射角度范围的光栅分束结果,获取了探测面上的发光强度、能量和信噪比等参数值。此文的研究成果可为构建微型双波段成像装置及设计精密光谱分束器件提供理论支持。

摘要：单通道光纤旋转连接器具有结构简单、重量轻和耦合损耗小的优点,但传输信号单一,不能双向传输的缺点限制了它的广泛应用.波分复用(DWDM)技术是一种比较先进且相对成熟的光纤通信技术.文中提出一种新型光纤旋转连接器,该旋转器应用DWDM技术中单纤双向传输技术,同时双向传输多路光信号.详细分析了这种旋转器的设计原理,经过计算,该旋转连接器总的插入损耗为8.5dB,隔离度在50dB以上,满足设计要求.

摘要：从大景深成像系统实际所需要的景深、分辨率以及最小调制传递函数MTF响应值出发,本文建立了相位模板的个性化优化设计模型。在设计景深、分辨率范围内,以保证系统的MTF值大于设定的最小MTF响应值为优化限制条件,以不同离焦对应的光学传递函数的Fisher信息的积分作为优化目标函数。对波前编码系统的立方相位模板CPM和指数相位模板EPM进行了几组优化设计。同时,给出了后续的图像复原滤波器表达式。结果表明,得到的个性化相位模板和图像复原的结合,能够满足系统的实际需求,系统总的传递函数接近衍射受限系统的传递函数。

摘要：设计了一种双层波分复用(WDM)光互连网络。上层为采用WDM和硬件路由技术的光纤环网,下层为采用8通道10Gbit/s数字交叉开关设计的星型网络。根据互连带宽要求,分别设计了两种支持1.056Gbit/s和4.224Gbit/sPCI总线全带宽的光网络接口卡(ONIC)。利用现场可编程门阵列(FP GA)在光互连网络中实现了数据包的硬件路由以及数字交叉开关的动态配置。随着网络规模扩展,每增加1个子网,子网间最大通信延迟增量仅为1.5μs。