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光纤微机电系统法布里-珀罗压力传感器的波分复用被引量：6: 2007年; 提出了一种用阵列波导光栅复用光纤微机电系统法布里-珀罗压力传感器的方法，实现了法布里-珀罗压力传感器的准分布式测量。传感器基于法布里-珀罗腔干涉的原理，采用微机电系统技术加工制作，用双波长方法解调干涉信号，利用传感器对两个不同波长光的反射率的比值与压力的单值关系确定所施加压力的大小，用阵列波导光栅实现传感器复用。理论分析与实验验证了传感器解调和复用的基本原理。实验结果表明：在压力的线性测量范围（0～1．5MPa）内，系统的灵敏度（相对反射率比值／压力）可达到0．02026MPa^-1，测量结果具有较好的线形性，相对反射率比值的标准偏差小于3×10^-4.该系统可以补偿传感器光网中和波长无关的变动引起的误差，具有好的线性、灵敏度和精度，复用能力强且复用传感器间无串扰。; 倪小琦王鸣陈绪兴戴霞娟; 关键词：导波与光纤光学微机电系统阵列波导光栅

快速傅里叶变换与线性调频Z变换联合算法在光纤法布里-珀罗传感器解调中的应用被引量：2: 2008年; 将快速傅里叶变换（FFT）与线性调频Z变换（CZT）联合变换的方法应用到法布里-珀罗（F—P）腔传感器的解调中，从理论上分析了该方法的解调原理及误差。模拟计算得出，该联合算法解调出的腔长的相对误差达到0．01％，腔长的最大绝对误差小于0．05μm。在对测量范围为0～3MPa的F-P腔微机电系统（MEMS）压力传感器进行的解调试验中，该算法可以辨别0．01MPa的压力，腔长与压力数据的拟合度为0．99316，测量压力与实际压力的标准偏差小于0．005MPa。实验结果表明，FFT与CZT联合解调的方法可以在较少计算量的基础上达到较高的精度，满足实际需求。; 戴霞娟王鸣贲玉红; 关键词：光纤光学线性调频Z变换微机电系统

半导体激光器内自混合散斑干涉被引量：5: 2004年; 在散斑和半导体激光器的自混合干涉理论的基础上 ,提出了基于法布里珀罗腔的自混合散斑干涉模型 ,对粗糙表面产生的激光器内自混合散斑干涉效应 (SMSI)进行了详细的理论研究和分析 ,得到了粗糙腔条件下的激光动力学的数值解。模拟产生了高斯相关随机表面及其在夫琅禾费面上产生的散斑场 ,以及该散斑场与相干光场叠加所形成的光场 ,分析了这些情况中光强的统计特征 ,与已知实验情况进行了对比 ,模拟结果与已知统计结果相同。给出了粗糙表面运动时激光器输出增益的变化及其概率密度分布。对由于照明宽度和外腔长度的变化而给粗糙表面运动时激光器输出增益变化带来的影响进行了分析。实验结果和模拟结果相符。; 陆敏王鸣郝辉宦海; 关键词：激光技术概率密度函数

数字散斑相关法测量连续位移的原理与实验被引量：2: 2006年; 提出用数字散斑相关方法测量移动物体的连续位移.激光照射粗糙表面形成散斑场,用CCD记录粗糙表面移动时的序列散斑图像,利用数字散斑相关方法分析散斑图像,确定粗糙表面的位移.研究结果表明,数字散斑相关技术可以高精度地测出连续移动物体的位移.; 闫海涛王鸣赖方明韩道福; 关键词：数字散斑自相关函数

半导体激光器的自混合散斑干涉测量流体速度被引量：21: 2005年; 　提出了一种简便的激光自混合散斑干涉测量流体速度的方法。根据散斑和法布里珀罗腔的理论,提出了半导体激光器的自混合散斑干涉模型。研究了流体运动时在半导体激光器内产生的自混合散斑干涉效应(SMPI),给出了激光器输出增益的变化及其概率密度分布。得到了激光自混合散斑干涉平均频率与流体速度之间的关系。模拟计算和实验结果验证了这个关系。利用散斑干涉的平均频率与流体速度的关系测量了高分子材料溶液的速度,并在溶液浓度和背景光变化时,对流体速度进行了测量、比较和分析。实验表明,在溶液浓度不太低时,测量误差小于8%。; 陆敏王鸣郝辉; 关键词：激光技术半导体激光器

半导体激光器自混合干涉的调制及光电检测电路被引量：4: 2006年; 根据半导体激光器自混合干涉微位移测量系统的要求,设计了电流调制半导体激光器和光信号检测电路．半导体激光器具有体积小、易调制等特性,因此在实验采用中心波长为650 nm的半导体激光器作为该微位移测量系统的光源, 从而使系统微型化、光路易准直;将半导体激光器的电流调制特性和自混合干涉原理相结合,使此微位移测量系统的测量精度远远高于传统干涉方法．在实验电路中利用集成运放特性实现对光源信号的调制和微弱信号的前置放大,并使用温度补偿及抗干扰技术,使输出信号满足系统要求．; 赖方明闫海涛郭冬梅杨静波王鸣; 关键词：调制自混合干涉光电转换微弱信号

NEW SELF-MIXING MICRO-INTERFEROMETER BASED ON EXTERNAL PHASE MODULATION被引量：1: 2007年; ASeblsf-tmraicxti:n gA innteewrf esreelnf-cme ioxcincgu rms iicnr oa -liansteerrf derioodmee t(eLrD b)a sbeyd r eofnl eecxtitnergn tahl ep lhiagshet fmroomdu ala tmioinrr oisr-plirkees etanrtgedet. in front of the laser. Sinusoidal phase modulation of the beam is obtained by an electro-optic crystal (EOC) in the external cavity. The phase of the interference signal is demodulated by Fourier analysis method. The combination of the modulation and demodulation decreases the sensitivity of the instru-ment to fluctuations of the laser power and the noise induced by environment. Experimentally, the new micro-interferometer is applied to measure the micro-displacement of a high precision commer-cial PZT with an accuracy of <10 nm.; GUO Dongmei WANG Ming; 关键词：测量技术机械工程

多外腔自混合干涉现象的理论与实验被引量：8: 2004年; 考虑激光器外有多个反射体时所产生的自混合干涉现象,运用薄膜干涉理论,对弱光反馈条件下的多外腔自混合干涉理论进行了研究。基于复合腔激光器结构,建立了理论模型。理论分析构造了一个含有五个反射面的自混合干涉模型,模型是由三个外腔构成的多外腔自混合干涉。对模型进行了理论分析及数值仿真,得出在弱光反馈条件下,多外腔自混合干涉信号类似于传统的自混合干涉信号,为一类正弦波(外部反射率较小时)或类锯齿波(外部反射率较大时)。设计了实验系统,给出了实验结果并进行了验证。如果忽略多外腔的结构,理论所得结果与简单的三镜腔自混合干涉结构所得结果一致。; 宦海王鸣郝辉陆敏; 关键词：光学计量自混合干涉光纤耦合半导体激光器

正弦相位调制自混合干涉微位移测量精度分析被引量：22: 2006年; 为了提高自混合干涉仪的位移测量精度,提出将正弦相位调制技术引入自混合干涉中。相位调制由置于自混合干涉仪外腔中的电光晶体实现,相位解调由傅里叶分析的方法得到。对位移测量过程中各种可能的误差来源如电光晶体调制不稳定性、光在外腔中的二次反馈效应等对测量精度的影响进行了模拟分析,从理论上得到了这种新的信号处理方法可以达到纳米级的测量精度。实验上,用高精度的商用压电陶瓷标定的结果验证了这种正弦相位调制自混合干涉仪在普通实验室噪声环境中可以达到纳米级的位移测量精度。; 郭冬梅谈苏庆王鸣; 关键词：激光技术微位移测量自混合干涉误差分析

自混合干涉信号的位相调制被引量：1: 2007年; 自混合干涉因其结构简单、紧凑、稳定且易准直等特点而被广泛应用于测量领域。从自混合干涉和电光晶体调制位相的基本原理出发,通过将电光晶体引入自混合干涉外腔调制,研究了自混合干涉测量中电光晶体的位相调制性能。实验证明,利用晶体的调制性能对自混合干涉信号进行位相调制,在很宽的频率范围内都能保证很高的调制精度,测量误差小,具有很好的应用前景。; 沈赟华王鸣郭冬梅; 关键词：激光技术位相调制自混合干涉电光晶体

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国家自然科学基金(50375074)

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