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基于非线性GA算法的MFF透射模型的参数辨识与优化 被引量：4
1
作者 滕峰成 林晓乐 +2 位作者 郝宇 卢玉飞 刘志向 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期286-293,共8页
基于磁性流体(MF)磁链理论,建立了磁流体薄膜(MFF)传感模型,并通过Monte Carlo法分析了MF透射特性,建立了MFF透射模型。采用非线性遗传算法(GA)对MFF透射模型进行了参数辨识,分析了种群规模、进化代数、交叉率、变异率等参数选值对算法... 基于磁性流体(MF)磁链理论,建立了磁流体薄膜(MFF)传感模型,并通过Monte Carlo法分析了MF透射特性,建立了MFF透射模型。采用非线性遗传算法(GA)对MFF透射模型进行了参数辨识,分析了种群规模、进化代数、交叉率、变异率等参数选值对算法运行结果的影响,并选取了最佳参数组合,搭建了MFF电流传感器实验平台,分析了MFF厚度和粒子浓度对MFF透射性的影响,运用MFF透射模型对MFF电流传感器进行了仿真预测。实验及仿真结果表明该模型具有较好的预测性,预测误差在2.29%以内,所设计的MFF电流传感器的测量灵敏度达到11μW/A。 展开更多
关键词 MFF电流传感器 MFF模型 非线性遗传算法 参数辨识
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基于单模光纤耦合器的Haar小波滤波器系数的实现 被引量：1
2
作者 印勇 谭勇 田逢春 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期417-421,共5页
给出了光波导式小波滤波器的设计方案,该方案采用单模光纤耦合器作为系数实现载体,通过控制特性参数实现了具有不同分光比的耦合器基本单元,然后组合和级联基本单元实现特定的小波滤波器系数,具有精确度高,集成度好,稳定性强的优势。分... 给出了光波导式小波滤波器的设计方案,该方案采用单模光纤耦合器作为系数实现载体,通过控制特性参数实现了具有不同分光比的耦合器基本单元,然后组合和级联基本单元实现特定的小波滤波器系数,具有精确度高,集成度好,稳定性强的优势。分析了与系数实现相关的熔锥型单模光纤耦合器的形状特性,横截面沿纵向变化的锥形区和横截面近似不变的耦合区内的耦合特性,根据理论推导,用仿真手段设计3 dB单模光纤耦合器,实现了Haar小波的滤波器系数,误差在3%以内,证明了光波导式小波滤波器设计方案的正确性和有效性。 展开更多
关键词 光纤耦合器 光学小波 HAAR小波
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照明模式SNOM中样品对近场光场分布的影响
3
作者 范兆忠 王学恩 唐天同 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1761-1765,共5页
在同时考虑样品的形貌及材料光学参量和入射光偏振模式的情况下,利用基于边界元方法编写的二维矢量电磁场计算程序,对工作在照明模式下的扫描近场光学显微镜(Scanning Near-field Optical Microscope,SNOM)的近场矢量电磁场分布进行了... 在同时考虑样品的形貌及材料光学参量和入射光偏振模式的情况下,利用基于边界元方法编写的二维矢量电磁场计算程序,对工作在照明模式下的扫描近场光学显微镜(Scanning Near-field Optical Microscope,SNOM)的近场矢量电磁场分布进行了数值计算模拟研究.结果表明,在没有表面形貌特征时,探针的光能量透射率随样品材料的折射率和损耗角的增加而增大,而样品表面光斑尺寸受折射率和损耗角的影响很小;对有形貌特征的探针扫描像研究结果表明,SNOM的分辨率随着样品的折射率和损耗角的增加而提高;对SNOM不同的工作模式的扫描成像信号进行的计算结果表明,恒定间距扫描方式比恒定高度扫描方式对样品表面的细节有较强的分辨能力. 展开更多
关键词 近场光学 光探针 边界元法 扫描近场光学显微镜
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基于光纤光栅法珀腔传感器的结构表面温度测量方法 被引量：5
4
作者 王颖 徐毅 +2 位作者 章鹏 刘显明 雷小华 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期40-52,共13页
针对结构表面温度测量需求,提出了一种基于光纤光栅法珀腔传感器的表面温度测量方法,通过光纤光栅和光纤法珀传感同时获取被测结构的温度、应变信息,从而补偿应变对温度的交叉敏感。本文分析了光纤光栅法珀腔的表面温度测量原理,通过仿... 针对结构表面温度测量需求,提出了一种基于光纤光栅法珀腔传感器的表面温度测量方法,通过光纤光栅和光纤法珀传感同时获取被测结构的温度、应变信息,从而补偿应变对温度的交叉敏感。本文分析了光纤光栅法珀腔的表面温度测量原理,通过仿真对传感器的主要参数进行了设计;并提出了一种基于双参数的最小均方差估计算法用于光纤光栅法珀腔传感器的信号解调;最后,对光纤光栅传感器和光纤光栅法珀腔传感器进行了温度测量对比实验。试验结果表明,光纤光栅法珀腔温度传感器在常温到400℃范围内,温度测量值的直线拟合相关系数为0.9984,最大误差百分比为1.46%,均优于单光纤光栅温度传感器。 展开更多
关键词 结构表面温度测量 光纤光栅法珀腔传感器 最小均方差估计算法
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五次非线性效应对高斯脉冲啁啾演变的影响 被引量：2
5
作者 沈自强 任志君 +1 位作者 万旭 应朝福 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2005年第6期62-64,共3页
从包含五次非线性项的扩展非线性薛定谔方程出发,从理论上推导出包含五次非线性系数的啁啾表达式,以高斯脉冲为例,发现五次非线性效应对啁啾的影响与脉冲的初始啁啾、光纤的损耗系数、入射光场的峰值功率和脉冲传输距离等诸多因素有关,... 从包含五次非线性项的扩展非线性薛定谔方程出发,从理论上推导出包含五次非线性系数的啁啾表达式,以高斯脉冲为例,发现五次非线性效应对啁啾的影响与脉冲的初始啁啾、光纤的损耗系数、入射光场的峰值功率和脉冲传输距离等诸多因素有关,在其它参数给定的情况下,重点考虑了五次非线性效应对啁啾的影响特性。研究结果表明,五次非线性效应可以减小啁啾,让啁啾极值点向脉冲两侧漂移,选择合适五次非线性系数的光纤,并与其它参数相匹配,可以使脉冲中心附近相当宽的区域出现净啁啾等于零或近似等于零的现象。 展开更多
关键词 五次非线性 啁啾 高斯脉冲
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变构型飞行器蒙皮多维大尺度变形重构方法 被引量：5
6
作者 王元锋 何彦霖 +1 位作者 周康鹏 祝连庆 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期197-205,共9页
变构型飞行器在执行不同飞行任务时会大尺度地改变机翼结构和蒙皮形状,蒙皮多维大尺度的变形重构是变形飞行器研究中的难点。本文针对这一问题,提出一种基于多芯光纤传感的变形飞行器蒙皮变形形状重构方法。该方法基于多芯光纤光栅应变... 变构型飞行器在执行不同飞行任务时会大尺度地改变机翼结构和蒙皮形状,蒙皮多维大尺度的变形重构是变形飞行器研究中的难点。本文针对这一问题,提出一种基于多芯光纤传感的变形飞行器蒙皮变形形状重构方法。该方法基于多芯光纤光栅应变传感原理,利用传感器上的多个光栅传感点,建立光栅波长漂移和曲率之间的转换关系,实现三维曲线重构。此外,为了重构变构型飞行器多维大尺度变形下的形状,本文研究了将重构曲线转化为飞行器机翼的展开角和翻转角,并结合两个角度和飞行器机翼的长宽等固有参数,通过拟合插值将两个角度变化引起的变形连续化,实现了柔性蒙皮多维大尺度变形重构。同时,本文为了减小温度造成的误差,利用多芯光纤中间纤芯不受拉伸和压缩、只受温度影响的特点,将中间纤芯与旁轴纤芯的中心波长漂移量做差,实现温度解耦。为了验证本文变形重构方法的有效性,对飞行器蒙皮多种不同情况下的变形进行了实验测试,并将形变重构结果与视觉测量进行了对比。研究结果表明,飞行器蒙皮多维大尺度变形重构的平均误差为7 mm,变形角度重构的平均误差为3.6%,可以实现变构型飞行器蒙皮多维大尺度变形重构,该方法在航空航天器等结构变形监测领域具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 变形飞行器 光纤布拉格光栅 柔性蒙皮 多维大尺度变形重构
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微型化三轴FBG振动传感器的角振动测量研究 被引量：1
7
作者 黎琪慧 陈亚新 +2 位作者 辛璟焘 董明利 李昆 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期43-50,共8页
针对微型三轴振动传感器研制,可用空间小且结构复杂和结构零件组合装配困难等问题,提出采用3个一体化模块交错组合的传感器设计方法,提高了空间利用率和装配精度。通过理论分析和有限元仿真,完成15 mm×15 mm×15 mm微型化传感... 针对微型三轴振动传感器研制,可用空间小且结构复杂和结构零件组合装配困难等问题,提出采用3个一体化模块交错组合的传感器设计方法,提高了空间利用率和装配精度。通过理论分析和有限元仿真,完成15 mm×15 mm×15 mm微型化传感器的优化设计,搭建显微镜成像封装系统和振动测试系统完成传感器的封装和性能测试。实验表明,该传感器X、Y、Z轴的谐振频率分别为990、975和960 Hz,且在0~700 Hz频率范围内平坦度好,灵敏度分别为19.10、19.28和20.01 pm/g,具有轻量化和三轴测试性能一致性高的优点。搭建微角振动测试系统,验证传感器的性能,其角位移测量分辨率优于0.21μrad,线性度为0.998。 展开更多
关键词 光纤布拉格光栅 振动传感器 三轴 微型化 振动测量
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预写入标尺实现光纤光栅布拉格波长精确控制 被引量：1
8
作者 庄炜 辛璟焘 +2 位作者 张旭 李红 祝连庆 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期93-99,共7页
为提高光纤布拉格光栅(FBG)中心波长的刻写精度,提出了一种基于预写入标尺的FBG波长控制方法,并建立了预写入标尺波长与目标波长之间的关系。预写入标尺指的是在正式刻写指定波长(λ;)的FBG前预先刻写的弱FBG。首先,使用单个低能脉冲照... 为提高光纤布拉格光栅(FBG)中心波长的刻写精度,提出了一种基于预写入标尺的FBG波长控制方法,并建立了预写入标尺波长与目标波长之间的关系。预写入标尺指的是在正式刻写指定波长(λ;)的FBG前预先刻写的弱FBG。首先,使用单个低能脉冲照射受一定预紧力作用的光纤,使之形成一个微弱但可测得反射峰的弱FBG,其反射中心波长为λ;接着撤去预紧力,测得松弛后的弱FBG的反射中心波长为λ;然后根据FBG中心波长漂移与受力大小的变化关系计算得到λ;,改变预紧力使FBG的反射波长变为λ;最后用高能量脉冲完成FBG的刻写,此时,松弛后的FBG的反射中心波长应为指定波长λ;。用预写入标尺法刻写了6种不同波长的FBG,FBG中心波长的刻写值与理论值的一致性较好,FBG刻写波长的误差均值为0.007nm,误差标准差为0.029nm。此方法实施简单,稳定可靠,能有效提高FBG中心波长的刻写精度。 展开更多
关键词 光栅 准分子激光 预写入标尺 波长控制
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基于Ge-As-Se硫系玻璃的高灵敏度光纤光栅温度传感器
9
作者 朱亮 张培晴 +5 位作者 张倩 曾江辉 杨丹丹 张巍 王训四 戴世勋 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期347-353,共7页
采用真空熔融淬冷法制备了Ge_(33)As_(12)Se_(55)和Ge_(22)As_(20)Se_(58)硫系玻璃,测试结果表明该玻璃在中红外波段具有宽红外透过范围、高折射率和高折射率温度系数。以此材料为基质,设计了在中红外波段的硫系光纤光栅温度传感器。采... 采用真空熔融淬冷法制备了Ge_(33)As_(12)Se_(55)和Ge_(22)As_(20)Se_(58)硫系玻璃,测试结果表明该玻璃在中红外波段具有宽红外透过范围、高折射率和高折射率温度系数。以此材料为基质,设计了在中红外波段的硫系光纤光栅温度传感器。采用传输矩阵法和耦合模方程模拟计算了光纤光栅透射谱和温度传感特性。研究发现,设计的光纤光栅温度传感器的中心波长漂移量与温度变化有良好的线性关系。当工作波长从近红外增加到中红外波段后,光纤光栅的温度传感灵敏度可以得到极大的提升。计算结果表明,Ge-As-Se硫系布拉格光纤光栅和长周期光纤光栅在1.55μm的温度传感灵敏度分别达到了0.1232nm/℃和0.292nm/℃,是石英基质光纤光栅在该波段的1 0和24倍。 展开更多
关键词 硫系玻璃 温度传感 光纤布拉格光栅 长周期光纤光栅
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