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方向敏感型光纤辐射探测系统设计
1
作者 解涛 时一佳 +1 位作者 喻均昌 张洪泉 《微纳电子技术》 2026年第1期34-40,共7页
以光纤辐射探测系统为研究对象,探究辐射探测的基本原理,搭建辐射探测试验系统。首先,对辐射剂量率与光子计数之间的关系进行标定,研究了探测距离与角度对探测结果的影响。发现随着探测距离的增加,其探测信号(光子计数)呈指数下降。其次... 以光纤辐射探测系统为研究对象,探究辐射探测的基本原理,搭建辐射探测试验系统。首先,对辐射剂量率与光子计数之间的关系进行标定,研究了探测距离与角度对探测结果的影响。发现随着探测距离的增加,其探测信号(光子计数)呈指数下降。其次,开展了辐射探头封装结构研究,设计出与辐射角度相关的封装结构。实验结果表明,圆柱型封装结构探头方向特异性不强;圆台型封装结构探头在弱阻挡材料侧的灵敏性强;球型封装结构探头呈现出与探测角度强相关的特性。该研究成果有助于解决复杂环境下的辐射源定位定向问题。 展开更多
关键词 辐射探测 光纤传感 探测角度 辐射剂量率 封装
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卫星有效载荷技术助力低空经济发展探索研究 被引量：2
2
作者 谭小敏 李小军 +4 位作者 李韵 毋丹芳 雷静 冯凯 李山 《空间电子技术》 2025年第1期1-10,共10页
低空经济是培育新质生产力和新经济增长点的重要方向,结合航天科技将产生新的经济增长点和技术变革与创新。文章总结了低空经济概念的内涵与外延,回顾了近期国家政策、国外行业发展现状,对国内重点发展领域进行了深入总结;展望了航天科... 低空经济是培育新质生产力和新经济增长点的重要方向,结合航天科技将产生新的经济增长点和技术变革与创新。文章总结了低空经济概念的内涵与外延,回顾了近期国家政策、国外行业发展现状,对国内重点发展领域进行了深入总结;展望了航天科技与低空经济结合的新应用场景,以及卫星有效载荷技术对低空经济发展的赋能作用,并对新应用场景下关键技术群进行分析,将为我国低空经济和航天科技交叉融合领域的创新发展提供可能的方向性探索。 展开更多
关键词 低空经济 航天科技 卫星有效载荷技术
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内嵌式光纤布拉格光栅传感器智能钢绞线有效预应力监测技术的工程应用 被引量：1
3
作者 贾俊峰 侯智献 +3 位作者 杜瑞民 王蕾 白石 李小龙 《济南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期228-237,244,共11页
为了解决实际工程中预应力混凝土结构体内有效预应力无法监测的问题,根据光纤布拉格光栅传感器在结构健康监测中具有精度高、实时性强等优点,探讨内嵌式光纤布拉格光栅传感器智能钢绞线有效预应力监测技术的工程应用;通过对该智能钢绞... 为了解决实际工程中预应力混凝土结构体内有效预应力无法监测的问题,根据光纤布拉格光栅传感器在结构健康监测中具有精度高、实时性强等优点,探讨内嵌式光纤布拉格光栅传感器智能钢绞线有效预应力监测技术的工程应用;通过对该智能钢绞线开展拉伸试验,检验智能钢绞线的拉伸强度、线性度等参数;以云南省某高速公路预应力混凝土T梁桥示范工程为例,同时监测预应力混凝土T梁桥正、负弯矩区智能钢绞线张拉过程中智能钢绞线内的有效预应力,得到正弯矩区混凝土弹性压缩、智能钢绞线与孔道间摩擦、锚具变形和智能钢绞线内缩造成的预应力损失,并与千斤顶张拉应力及预应力损失的规范理论计算值对比。结果表明:该智能钢绞线力学性能和线性度良好,并且应变灵敏度系数即每微应变波长的变化值为1.22~1.26 pm,与应变灵敏度系数的理论值1.21 pm相差较小;相对于千斤顶张拉应力及有效预应力的规范理论计算值,预应力混凝土T梁桥正、负弯矩区智能钢绞线张拉过程中各测点处光纤布拉格光栅传感器监测应力的最大误差不超过3.86%,并且与预应力损失的规范理论计算值相比,该智能钢绞线在各测点处的预应力损失监测值误差较小;该智能钢绞线表现出良好的可靠性和稳定性,能满足实际工程需求。 展开更多
关键词 结构健康监测 有效预应力 智能钢绞线 光纤布拉格光栅传感器 工程应用
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铝涂覆层光纤前向受激布里渊散射对血液温度和声阻抗的监测
4
作者 侯尚林 山航 +2 位作者 董洁 武刚 晏祖勇 《光学精密工程》 北大核心 2025年第10期1534-1549,共16页
本文基于铝涂覆层光纤中前向受激布里渊散射(Forward Stimulated Brillouin Scattering,FSBS)的温度和声阻抗的传感理论,探讨了涂层厚度对声学模式频率和线宽的影响,实现了温度和声阻抗的同步测量,提出了一种创新性、高灵敏度的血液中... 本文基于铝涂覆层光纤中前向受激布里渊散射(Forward Stimulated Brillouin Scattering,FSBS)的温度和声阻抗的传感理论,探讨了涂层厚度对声学模式频率和线宽的影响,实现了温度和声阻抗的同步测量,提出了一种创新性、高灵敏度的血液中疾病检测方法。研究结果表明径向声模R0,m的频率和线宽变化与温度、声阻抗呈线性关系;不同涂层厚度的光纤对温度和声阻抗的灵敏度各异,光纤涂层厚度为3µm和5µm时分别具有最高的线宽声阻抗灵敏度3.90 MHz/(kg·mm^(2)·s)和最高的频率温度灵敏度51.44 kHz/℃,温度和声阻抗的测量误差可低至0.015℃,0.033 kg/(mm^(2)·s)和0.008℃,0.027 kg/(mm^(2)·s);涂层厚度偏差在±0.5μm内,两种厚度涂层光纤的温度和声阻抗误差的变化范围分别是0.003~0.020℃,0.021~0.032 kg/(mm^(2)·s)和0.003~0.009℃,0.004~0.058 kg/(mm^(2)·s)。该传感系统可实现血液温度和声阻抗的实时监测,在检测区分血液的正常生理状态和多种病理状态(如高蛋白血症、贫血等)有着潜在应用价值,可为疾病早期诊断和精准医疗提供新的检测方法。 展开更多
关键词 前向受激布里渊散射 铝涂覆层光纤 温度和声阻抗传感 血液监测 疾病诊断
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基于对称啁啾长周期光纤光栅的双参量传感
5
作者 黄秋萍 朱晓帅 +4 位作者 任子嫣 陈海云 凌强 彭保进 陈达如 《物理学报》 北大核心 2025年第16期283-290,共8页
本文提出了一种基于对称啁啾长周期光纤光栅的双参量传感方法,传感器由两个长度和平均周期相同但啁啾系数相反的啁啾长周期光纤光栅组成,由于马赫-曾德尔干涉效应和光栅的啁啾效应,对称啁啾长周期光纤光栅的透射谱表现为频率渐变的干涉... 本文提出了一种基于对称啁啾长周期光纤光栅的双参量传感方法,传感器由两个长度和平均周期相同但啁啾系数相反的啁啾长周期光纤光栅组成,由于马赫-曾德尔干涉效应和光栅的啁啾效应,对称啁啾长周期光纤光栅的透射谱表现为频率渐变的干涉条纹,相邻干涉谷间隔随波长而增大,条纹中不同波长位置的干涉谷对同一被测参量的响应灵敏度不同,因而可以通过矩阵解调实现对多个参量的同时测量.对传感器的模式干涉机制、光谱特性和传感原理进行了理论和数值分析,并通过紫外光逐点曝光法刻制了光栅结构,平均光栅周期为321μm,啁啾系数为±21.9μm/cm,总长度为4.34 cm,实现了对环境折射率和温度双参量的同时测量.此外,由于条纹光谱中有多个频率不同的干涉谷,因此该传感器结构可以被进一步拓展应用于对3个及以上环境参量的同时测量,在生物化学传感、环境监测等诸多领域有较好的应用前景. 展开更多
关键词 对称啁啾长周期光纤光栅 双参量传感 折射率 温度
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一种聚合物封装的光纤布拉格光栅超声波传感器
6
作者 涂兴华 赵海洋 《量子电子学报》 北大核心 2025年第2期286-294,共9页
针对裸光纤光栅对超声波响应灵敏度较低的问题,本文提出一种聚合物封装的光纤光栅传感器,通过在光纤光栅周围封装一层厚度远超光纤直径的聚合物涂覆层,提高了光纤光栅在受到超声波作用时的应变灵敏度。首先,建立光纤光栅传感模型,根据... 针对裸光纤光栅对超声波响应灵敏度较低的问题,本文提出一种聚合物封装的光纤光栅传感器,通过在光纤光栅周围封装一层厚度远超光纤直径的聚合物涂覆层,提高了光纤光栅在受到超声波作用时的应变灵敏度。首先,建立光纤光栅传感模型,根据传输矩阵法仿真分析了聚合物杨氏模量和泊松比对光纤光栅应变的影响。随后,利用聚氨酯(PU)、聚丙烯酸酯(ABR)与聚氯乙烯(PVC)塑料三种不同参数的聚合物材料封装光纤光栅,通过线性边缘滤波法将光纤光栅的波长漂移转化为电压信号,测量封装后的传感器对超声波的传感特性。研究结果表明,聚合物杨氏模量的降低与泊松比的提高有助于改善光纤光栅对超声波的响应灵敏度。三种材料中,PU封装后的效果最好,峰值电压达到139.6 mV,约是裸光纤光栅的15倍,且封装后的传感器的峰值电压随着距声源距离的增大呈指数型衰减,符合超声波在水中的理论衰减趋势,可以用来还原空间中的声场状态。 展开更多
关键词 纤维与波导光学 光纤布拉格光栅 线性边缘滤波法 聚合物 超声波传感
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低辐照剂量下FBG的光谱特性影响研究
7
作者 辛璟焘 杨忠旭 +2 位作者 田鹏 廖晶晶 祝连庆 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第12期200-208,共9页
提出了一种结合双金属封装光纤光栅与波长实时自校准系统的低剂量辐照测量方法,有效解决了测量系统在温度干扰与光谱仪误差的影响下,无法有效提取因辐照引起的光纤光栅波长漂移的测量难题。基于该方法搭建的实验系统实现了±2 pm的... 提出了一种结合双金属封装光纤光栅与波长实时自校准系统的低剂量辐照测量方法,有效解决了测量系统在温度干扰与光谱仪误差的影响下,无法有效提取因辐照引起的光纤光栅波长漂移的测量难题。基于该方法搭建的实验系统实现了±2 pm的FBG波长漂移抑制;同时,波长实时自校准系统将测量精度提升至±1.7 pm,在72 kra d伽马辐照实验中,成功实现辐照致波长漂移的有效提取,其中飞秒激光刻写纯石英光纤光栅(FS-PSC-FBG)漂移量仅10.7 pm,铝层屏蔽使紫外掺锗光纤光栅(UV-Ge-FBG)漂移降低38%。该研究为航天光纤传感器在太空辐射环境中的可靠性设计提供了新方案。 展开更多
关键词 光纤光栅 低辐照剂量 双金属结构 波长校准 波长漂移量
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1.55μm 9芯4模保偏光纤设计与性能研究
8
作者 沈骁 金思成 韦玮 《南京邮电大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期68-76,共9页
针对光纤通信传输容量日渐不足的问题,提出了一种面向1.55μm新型结构9芯4模的保偏光纤。在纤芯周围设置椭圆形应力棒以及空气孔阵列,以实现保偏和降低芯间串扰的效果;使用异质纤芯结构以及沟槽结构,以降低芯间串扰和提高光纤的抗弯曲... 针对光纤通信传输容量日渐不足的问题,提出了一种面向1.55μm新型结构9芯4模的保偏光纤。在纤芯周围设置椭圆形应力棒以及空气孔阵列,以实现保偏和降低芯间串扰的效果;使用异质纤芯结构以及沟槽结构,以降低芯间串扰和提高光纤的抗弯曲性能。该光纤最多拥有72个独立的传输信道。在C+L波段上,每个纤芯内偏振模式间的有效折射率差大于10^(-4),相邻模式间的有效折射率差大于10^(-3),光纤的最大芯间串扰低于-30 dB/100 km,弯曲损耗小于0.2 dB/km,相关性能满足通信系统的传输要求,因此具有良好的应用潜力。 展开更多
关键词 光纤通信 空分复用 多芯少模光纤 保偏光纤
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基于TRIZ与光学方法相融合的色散补偿微结构光纤的研究与设计
9
作者 王伟 杨宏达 +2 位作者 李文超 赵畅 周凡迪 《燕山大学学报》 北大核心 2025年第3期239-246,共8页
基于TRIZ创新方法论与传统的光学数值分析法相融合的方式,搭建了光纤结构与光纤特性间的双向桥梁,并据此设计了三种色散补偿微结构光纤(dispersion-compensating micro-structured fiber,DC-MSF)。利用动态性进化趋势,设计了一种离散分... 基于TRIZ创新方法论与传统的光学数值分析法相融合的方式,搭建了光纤结构与光纤特性间的双向桥梁,并据此设计了三种色散补偿微结构光纤(dispersion-compensating micro-structured fiber,DC-MSF)。利用动态性进化趋势,设计了一种离散分布七芯DC-MSF,在1550 nm处产生了高达-2500 ps/(nm·km)的负色散;利用增加可控性进化趋势,设计了一种单芯保偏DC-MSF,在1550 nm处,纤芯x偏振模式与纤芯y偏振模式双折射度为8.0×10^(-3),且纤芯x偏振模式的负色散值为-14230.5 ps/(nm·km),纤芯y偏振模式的负色散值为-14216.75 ps/(nm·km);利用向超系统进化趋势,设计了一种液晶填充DC-MSF,在1550 nm处,液晶分子为0°时,基模产生了-19250.3 ps/(nm·km)的负色散,液晶分子为90°时,基模产生了-16854.7 ps/(nm·km)的负色散。本文提出的DC-MSF用于光纤通信领域,可抵消光纤通信网络中累积的正色散。 展开更多
关键词 TRIZ 微结构光纤 色散补偿 双折射
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锥形光纤布拉格光栅制备工艺及传感特性研究
10
作者 刘明尧 兰永清 李聪 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第8期50-53,58,共5页
通过对电弧放电法和氢氟酸(HF)腐蚀法两种制备锥形光纤布拉格光栅(TFBG)的工艺进行对比,证明HF腐蚀制备的TFBG带宽应变灵敏度更高。区别于以往对裸露TFBG反射谱带宽研究,采用353ND环氧树脂保护封装的方法,将HF腐蚀制备的TFBG和光纤布拉... 通过对电弧放电法和氢氟酸(HF)腐蚀法两种制备锥形光纤布拉格光栅(TFBG)的工艺进行对比,证明HF腐蚀制备的TFBG带宽应变灵敏度更高。区别于以往对裸露TFBG反射谱带宽研究,采用353ND环氧树脂保护封装的方法,将HF腐蚀制备的TFBG和光纤布拉格光栅(FBG)粘贴在等悬臂铝梁上,通过应变加载实验表明:TFBG与FBG应变灵敏度理论值仅相差0.7%;通过温度加载实验表明TFBG与FBG粘贴在铝基板上温度灵敏度理论值仅相差2.8%,应变灵敏度仅相差2.4%,TFBG带宽在25~100℃表现出对温度不敏感,证明了腐蚀后FBG与腐蚀前FBG中心波长应变灵敏度和温度灵敏没有发生改变,以及HF腐蚀制备的TFBG使用环氧树脂封装解决温度-应变交叉敏感在工程应用上的可行性。 展开更多
关键词 锥形光纤布拉格光栅 电弧放电法 化学腐蚀法 温度-应变交叉敏感
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基于分布式光纤振动技术的玻璃幕墙损伤检测
11
作者 王菊 刘银 +8 位作者 金楠 凡红 庞鑫 李玉卓 门一凡 张凯 余满 蓝天云 陈洪兵 《激光与红外》 北大核心 2025年第8期1323-1328,共6页
随着我国经济的迅猛增长,建筑幕墙的市场需求急剧攀升。然而,高空坠落事故屡见不鲜,对公共安全构成了严重威胁。因此,研发高效、大范围、长距离、分布的玻璃幕墙健康状态监测技术刻不容缓,以便及时发现并更换受损的玻璃幕墙,从而有效预... 随着我国经济的迅猛增长,建筑幕墙的市场需求急剧攀升。然而,高空坠落事故屡见不鲜,对公共安全构成了严重威胁。因此,研发高效、大范围、长距离、分布的玻璃幕墙健康状态监测技术刻不容缓,以便及时发现并更换受损的玻璃幕墙,从而有效预防安全事故的发生。分布式光纤传感系统凭借其长距离监测、分布式振动测量等诸多优势,已经引起了建筑业界的广泛关注。本文基于分布式光纤振动传感系统和隐框玻璃幕墙,搭建了振动监测验证系统。实验结果显示,分布式光纤振动传感系统在玻璃幕墙损伤监测中具有较高的可行性,可以为未来玻璃幕墙的损伤预警提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 分布式光纤传感系统 玻璃幕墙 损伤识别 振动测量
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基于实时符号速率估计的频移键控信号盲解调方法
12
作者 韩勋 文伟 +2 位作者 冯鑫 郑佳 匡银 《空间电子技术》 2025年第5期59-66,共8页
频移键控信号的盲解调对频谱监测、电子对抗等领域有着重要意义。针对现有两级架构法性能受参数估计误差累积限制,存在抗噪声能力不足,解调损失大的问题,文章提出一种基于实时符号速率估计的盲解调方法。该方法首先建立解调数学模型并... 频移键控信号的盲解调对频谱监测、电子对抗等领域有着重要意义。针对现有两级架构法性能受参数估计误差累积限制,存在抗噪声能力不足,解调损失大的问题,文章提出一种基于实时符号速率估计的盲解调方法。该方法首先建立解调数学模型并提取瞬时频率序列,在此基础上引入频率分布熵和质心位置特征对解调结果进行定量描述,通过最小化所提特征的方式,实现了符号速率高精度估计和低误码率非合作解调的一体化设计。仿真实验表明,所提算法解调损耗不高于0.5 dB,码速率估计精度在0 dB时高于92%,较现有算法均有明显提升,具备良好的工程实用能力。 展开更多
关键词 频移键控 盲解调 频率分布熵 码速率估计 误码率
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光纤振动传感器测量杨氏模量和物体的惯性质量
13
作者 陈星辉 彭静 +3 位作者 吴俊辰 唐华清 高晓艳 陈光伟 《大学物理实验》 2025年第4期39-43,94,共6页
利用自制的光纤振动传感器和常规物理实验器材搭建了可用于多种物理量测量的实验装置。根据光纤振动传感器的动态特性,在其后坡线性工作区间内,采用共振法测量试验样品(锰钢条)的杨氏模量和物体的惯性质量。此方法测量精确度高、误差小... 利用自制的光纤振动传感器和常规物理实验器材搭建了可用于多种物理量测量的实验装置。根据光纤振动传感器的动态特性,在其后坡线性工作区间内,采用共振法测量试验样品(锰钢条)的杨氏模量和物体的惯性质量。此方法测量精确度高、误差小、成本低、操作简单。 展开更多
关键词 光纤振动传感器 反射式光纤 杨氏模量 惯性质量 强度调制
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掺铒铝磷硅酸盐光纤的长波光谱性能研究
14
作者 顾劭忆 杨依伦 +3 位作者 郭爱进 贾明 戎亮 张婕 《光纤与电缆及其应用技术》 2025年第5期1-4,12,共5页
在成功制备高磷掺杂铝磷硅酸盐掺Er光纤的基础上对其长波光谱性能展开了研究。基于光谱分析和倒易法理论计算的结果表明,磷的引入能够实现Er^(3+)吸收与发射光谱能级的红移,提高发射光谱中长波的分支比,从而实现更优的长波增益性能。增... 在成功制备高磷掺杂铝磷硅酸盐掺Er光纤的基础上对其长波光谱性能展开了研究。基于光谱分析和倒易法理论计算的结果表明,磷的引入能够实现Er^(3+)吸收与发射光谱能级的红移,提高发射光谱中长波的分支比,从而实现更优的长波增益性能。增益截面分析结果表明掺Er铝磷硅酸盐光纤的增益截面有显著提高,且能够在更低的粒子数反转水平下实现长波正增益。光纤荧光光谱证实掺Er铝磷硅酸盐光纤L波段荧光强度和平坦度有很大改善,且C波段放大自发辐射光(ASE)较低。相关研究结果表明掺Er铝磷硅酸盐光纤将是实现L波段高增益的高潜力方案之一。 展开更多
关键词 掺铒光纤 铝磷硅酸盐 光谱分析 增益截面 长波增益
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单模光纤端面负载PVA薄膜的湿度传感器
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作者 高朋 周毓婷 +2 位作者 曹艺博 王宏博 王志远 《沈阳师范大学学报(自然科学版)》 2025年第2期182-188,共7页
湿度测量在工业、环境、生产、仓储、气象等领域都有着广泛的应用,传统的湿度传感器,如电阻式传感器、电容式传感器、压电式传感器等虽然测量范围广、精度高,但是也存在着一些局限性,比如稳定性欠佳、响应速度慢、尺寸大且无法量产等。... 湿度测量在工业、环境、生产、仓储、气象等领域都有着广泛的应用,传统的湿度传感器,如电阻式传感器、电容式传感器、压电式传感器等虽然测量范围广、精度高,但是也存在着一些局限性,比如稳定性欠佳、响应速度慢、尺寸大且无法量产等。为了解决这一问题,提出了一种单模光纤端面负载PVA(polyvinyl alcohol)薄膜的湿度传感器,通过旋涂技术将PVA凝胶沉积在光纤跳线的陶瓷插芯端面,从而制备出一种湿度传感探头。当环境相对湿度发生变化时,湿敏薄膜的体积和折射率发生变化,从而引起干涉光发生干涉偏移。实验证明,25℃时,在60%~70%的相对湿度范围内达到-37.7 pm/%RH的相对湿度测量灵敏度。该传感器体积小、成本低、具有良好的灵敏度和线性度,且制作简单,易于商用化。 展开更多
关键词 光纤传感器 相对湿度 多光束干涉 波长解调
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掺铥保偏光纤制备及其温度特性研究
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作者 顾劭忆 贾明 +2 位作者 邱佳欣 张婕 曹喻旸 《光纤与电缆及其应用技术》 2025年第1期1-3,46,共4页
为了推进我国对掺铥保偏光纤激光器的研究,进行了掺铥保偏光纤(TD-PMF)的自主研制及其性能表征和温度特性研究。基于改进的化学气相沉积法(MCVD)结合高温气相沉积技术,成功制备了15/250μm熊猫型TD-PMF。经测定,该TD-PMF双折射系数为2.1... 为了推进我国对掺铥保偏光纤激光器的研究,进行了掺铥保偏光纤(TD-PMF)的自主研制及其性能表征和温度特性研究。基于改进的化学气相沉积法(MCVD)结合高温气相沉积技术,成功制备了15/250μm熊猫型TD-PMF。经测定,该TD-PMF双折射系数为2.16×10^(-4),在-35~85℃范围内吸收系数、损耗基本保持稳定且偏振消光比保持在23.1dB~23.7dB,具有优异的温度稳定性和偏振特性。该TD-PMF用作2μm波段偏振激光输出的增益介质,可助力掺铥保偏光纤激光器的快速发展和实现输出功率的不断提升。 展开更多
关键词 掺铥光纤 保偏光纤 光纤激光器 消光比
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基于双包层光纤布拉格光栅传感手指运动姿势识别 被引量：2
17
作者 张森 刘熠鑫 +6 位作者 张增亚 周健文 陆俊宇 曹珊珊 余柯涵 韦玮 郑加金 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第3期863-868,共6页
手指运动姿势识别在远程医疗、智能可穿戴设备以及人机交互等领域具有广泛的应用前景,但如何实现自然流畅的手指运动姿势识别仍存在不少挑战。提出了一种基于双包层光纤布拉格光栅(FBG)传感器阵列的手指运动姿势识别系统,通过在受测者... 手指运动姿势识别在远程医疗、智能可穿戴设备以及人机交互等领域具有广泛的应用前景,但如何实现自然流畅的手指运动姿势识别仍存在不少挑战。提出了一种基于双包层光纤布拉格光栅(FBG)传感器阵列的手指运动姿势识别系统,通过在受测者前臂不同位置布设6个不同中心波长的双包层FBG传感器,可在不影响手指自然流畅运动的前提下,实时监测手指运动引起的前臂不同肌肉组织的微小形变。在学习6种已知手势引起的双包层FBG中心波长漂移的基础上,实现了对未知简单手势近100%和复杂手势约87%的高准确率识别。与普通单模FBG传感器进行了对比实验,结果表明在相同的实验条件下,双包层FBG传感器对微小应变具有更高的灵敏度和对手指运动姿势更高的识别率。本工作开发的双包层FBG传感器阵列既可以高精度的识别不同手势,同时具有良好的稳定性,有望在手势识别领域中获得实际应用。 展开更多
关键词 双包层光纤 光纤布拉格光栅 传感器 手指运动姿势识别
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基于S型微纳光纤的声带振动传感器及语音智能识别研究 被引量：1
18
作者 王智君 黄嵊釉 +5 位作者 李昆 杨杨 陈复旦 罗彬彬 吴德操 邹雪 《光子学报》 北大核心 2025年第5期21-32,共12页
使用聚二甲基硅氧烷作为传感器衬底嵌入直径为4μm,弯曲半径为1 mm的S型微纳光纤,研制了一种可穿戴的声带语音识别柔性传感器。该传感器通过人体发声时声带产生振动引起传感器的光强度变化将其转变为电信号的变化从而可以实现声带振动... 使用聚二甲基硅氧烷作为传感器衬底嵌入直径为4μm,弯曲半径为1 mm的S型微纳光纤,研制了一种可穿戴的声带语音识别柔性传感器。该传感器通过人体发声时声带产生振动引起传感器的光强度变化将其转变为电信号的变化从而可以实现声带振动信号的识别。利用目标检测算法模型对26个英文字母的识别率为96.8%,对日常词汇的识别率为97.75%,凸显了传感器在语音识别方面的普适性。该传感器具有制作简便,快速振动响应(222 ms)、可重复性且稳定性好等特点,在医疗领域和健康监测中具有潜在的应用价值。 展开更多
关键词 微纳光纤 声带振动 语音识别 目标检测算法 可穿戴传感器
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基于圆环结构的灵敏度可调光纤光栅应变传感器 被引量：1
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作者 张媛媛 李瑞亚 +2 位作者 黄俊 魏莉 谭跃刚 《光通信技术》 北大核心 2025年第2期1-6,共6页
为了满足不同场合的应变测量需求,提出了一种基于圆环结构的灵敏度系数可调光纤光栅(FBG)应变传感器。通过调节弹性基片上圆环的几何参数来实现灵敏度的灵活调控,同时利用温度补偿FBG消除环境温度变化对测量结果的干扰。建立了传感器的... 为了满足不同场合的应变测量需求,提出了一种基于圆环结构的灵敏度系数可调光纤光栅(FBG)应变传感器。通过调节弹性基片上圆环的几何参数来实现灵敏度的灵活调控,同时利用温度补偿FBG消除环境温度变化对测量结果的干扰。建立了传感器的理论模型,并研制出一种减敏型FBG应变传感器,通过有限元仿真和实验验证了该传感器的测量性能。实验结果表明:该传感器在±3000με量程范围内的灵敏度为0.49 pm/με,线性相关系数达到0.99以上;同时,其重复性误差为0.68%,迟滞误差为2.96%,显示出良好的稳定性和可靠性。 展开更多
关键词 光纤传感 光纤光栅 应变传感器 灵敏度 温度补偿
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低损耗中红外复合材料空芯反谐振光纤 被引量：1
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作者 金宇龙 张鑫 +2 位作者 姚静远 顾帅 王璞 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第2期58-66,共9页
为进一步优化石英基空芯反谐振光纤在中红外3~5μm波段的传输损耗,提出一种中红外波段低损耗导光的复合材料空芯反谐振光纤结构,通过在石英基空芯反谐振光纤包层毛细管外侧添加中红外波段高透过率材料作为沉积层,进而降低其在中红外波... 为进一步优化石英基空芯反谐振光纤在中红外3~5μm波段的传输损耗,提出一种中红外波段低损耗导光的复合材料空芯反谐振光纤结构,通过在石英基空芯反谐振光纤包层毛细管外侧添加中红外波段高透过率材料作为沉积层,进而降低其在中红外波段的吸收损耗。利用有限元分析软件系统地研究了该结构中沉积层材料厚度占比、沉积层材料性质等因素对中红外波段复合材料光纤传输性能的影响。当复合材料空芯反谐振光纤的纤芯直径为120μm,石英层厚度为400 nm,沉积层为1022.98 nm厚的InF3材料时,复合材料空芯反谐振光纤在5μm波长处的传输损耗为0.83 dB/m,与谐振波长一致的同结构石英基空芯反谐振光纤相比传输损耗降低了~48.51%。证明该结构可实现中红外波段激光的低损耗传输,有望为中红外波段激光柔性传输提供新的解决方案。 展开更多
关键词 中红外光纤 空芯反谐振光纤 复合材料光纤 光纤结构设计
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