中国博士后科学基金(20090451500)
- 作品数：8 被引量：19H指数：3
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- 基于偏振特性的相移光栅磁场传感方法分析被引量：8
- 2010年
- 应用传输矩阵法,对相移光栅的磁场传感机理进行了理论推导和仿真验证,分析了相移光栅的相移大小、相移位置以及光栅长度对磁场传感系统性能的影响。仿真结果表明,相移光栅阻带中透射窗口的带宽和透射率直接影响了磁场的测量结果,并与传统光纤布拉格光栅(FBG)测量方案进行了比较。仿真和实验表明,具有窄带宽高透射率透射窗口的相移光栅能够显著提高磁场传感系统的精度和灵敏度。
- 冯奎朱勇苏洋彭晖
- 关键词：传感器相移光栅偏振相关损耗
- 圆双折射光栅的传输和偏振特性研究及磁场传感应用被引量：1
- 2011年
- 从原理上阐述了圆双折射光纤光栅中的传输特性和偏振特性。通过坐标变换,得到圆双折射光栅的琼斯矩阵,并基于此详细分析了磁场大小、传输距离和入射光偏振态对透射光传输特性和偏振特性的影响。结果表明,一定大小的磁致圆双折射将使透射谱产生分裂,透射光偏振态随磁场和波长变化。同时偏振相关损耗和第三斯托克斯参量与外加磁场大小在一定范围内呈单调变化关系,可由此实现对磁场的监测。测量范围和灵敏度由光栅材料和结构决定,给出了由Bi-YIG和YIG材料作为传感媒质可实现的动态范围。
- 苏洋朱勇益晓新李玉权
- 关键词：物理光学光栅磁场测量
- 光纤布拉格光栅线双折射对磁场测量的影响被引量：2
- 2010年
- 由法拉第效应原理,通过测量磁场引起光纤布拉格光栅(FBG)的偏振相关损耗(PDL),可以测得磁感应强度大小。FBG中线双折射的存在,同样改变了光的偏振特性,仿真并实验验证了FBG固有偏振相关损耗的特点。利用琼斯矩阵法理论推导了FBG在既有双折射又有磁场影响时,输入线偏振光偏振态的变化规律。通过对偏振相关损耗与线偏振光起偏角和双折射大小的仿真分析可知,不同起偏角的线偏光对线双折射的敏感度不同。在线双折射的影响下,偏振相关损耗峰值随起偏角大小呈周期性变化,对磁场测量的灵敏度产生影响,而与磁感应强度的线性关系并未发生变化。
- 冯奎朱勇苏洋
- 关键词：光纤光学磁场测量光纤布拉格光栅偏振相关损耗偏振态
- 光纤光栅中双折射致偏振相关特性被引量：1
- 2012年
- 为了研究光纤光栅在横向压力作用下的双折射效应,讨论了光纤光栅中双折射所致的透射特性以及偏振相关特性的变化。通过仿真分析了起偏角对传输特性的影响,研究了双折射效应引起的光纤光栅偏振相关特性。利用传输矩阵法,仿真分析了光栅的参数、结构类型、光纤本征双折射和光栅中光致双折射对偏振相关损耗的影响,并利用邦加球分析了经光栅双折射作用的透射光偏振态的变化。结果表明,双折射的大小和偏振相关损耗以及第一斯托克斯参量之间存在单调递增关系。此结论为利用光纤光栅的偏振特性进行弱压力传感测量提供了基础。
- 苏洋冯奎朱勇李玉权
- 关键词：光纤光栅双折射偏振相关损耗斯托克斯参量
- 基于差分群时延的磁场传感中光纤布拉格光栅结构影响的性能分析被引量：1
- 2010年
- 对基于差分群时延的磁场测量方法中光纤布拉格光栅(FBG)结构的影响进行了分析。利用耦合模理论和传输矩阵法仿真,分析了均匀FBG的长度和折射率调制系数对传感系统测量范围和灵敏度的影响。同时改变FBG制作结构,研究了啁啾光栅、相移光栅和切趾光栅的差分群时延性能。并对各种光栅结构的差分群时延峰值大小进行了理论和实验比较。对均匀光栅和相移光栅的实验比较测量表明,采用相移光栅结构可以明显提高传感测量系统的灵敏度,实验数据和理论吻合较好。
- 苏洋彭晖冯奎徐俊华李玉权
- 关键词：光纤布拉格光栅差分群时延灵敏度相移光栅
- 相移光栅磁场传感方案交叉敏感分析被引量：8
- 2010年
- 通过相移光栅的偏振相关损耗(PDL)进行磁场测量是一种较为新颖的磁场测量方法,可用于对脉冲交变强磁场的测量。交叉敏感问题是光纤光栅传感中的关键问题。忽略光栅固有双折射,利用传输矩阵法对磁场传感原理进行了推导与仿真,理论分析了温度、轴向应力和压力等对相移光栅透射窗口的影响,并对相应的PDL峰值变化进行了数值仿真。理论和实验表明,透射窗口峰值的波长随温度和轴向应力呈线性变化,PDL谱线发生横向平移,磁场传感系统不受影响。压力的变化改变了光栅的折射率分布,产生应力双折射,PDL谱线发生不规则变化,对磁场测量结果产生严重影响。
- 冯奎朱勇苏洋彭晖
- 关键词：磁场测量相移光栅偏振相关损耗
- 基于偏振效应的传感测量中光栅透射谱性能影响分析被引量：1
- 2010年
- 从原理上分析了光栅透射谱对偏振相关损耗测量的灵敏度、测量范围和检测难易度等多个性能指标的影响机理,并利用传输矩阵法对各种光栅结构的传感性能进行了比较分析。为了降低检测误差,利用分立层剥重构算法分析了透射功率谱为级联三角形的光栅结构。为基于光栅偏振特性的传感测量中光栅结构的选择提供了参考。
- 苏洋冯云海冯奎
- 关键词：光栅透射谱
- 线双折射传感光栅中的传输光偏振态分析被引量：3
- 2011年
- 深入研究了线双折射光栅中透射光偏振特性的演变过程。采用耦合模理论和琼斯矩阵分析了传输距离、双折射大小、入射起偏态等因素对透射光偏振特性的影响,并利用邦加球中描绘了偏振态的演变趋势。结果表明:光栅中的线双折射和传输距离会改变传输光的偏振态,偏振态的波长相关曲线会随传输距离和线双折射的增大而不断扩展,入射起偏态的不同并不改变偏振态的拓展趋势。同时,第一斯托克斯参量与偏振相关损耗在峰值波长点上存在对应关系,两者幅值均与线双折射呈单调递增关系,可应用于传感测量。
- 苏洋徐俊华张宝富李玉权
- 关键词：光纤光栅偏振态偏振相关损耗斯托克斯参量
