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  • 简介:研究了SOFRADIR288×4红外探测的结构与工作原理,在此基础上提出了基于外同步的288×4红外传感的设计方案,并着重分析了其成像电路的设计,对其中的奇偶校正电路、非均匀性校正电路进行了详细的探讨和研究.

  • 标签: 外同步 红外探测器 结构特点 工作原理 红外传感器 设计
  • 简介:快速可靠的星图识别算法是星敏感确定姿态的关键部分。综合当前多种星图识别算法,设计了实用快速的全天星图识别算法。根据星敏感视场筛选导航星,构建最小星库;选择星对角距为识别特征,根据多星结构重复性选择星形识别算法;考虑误差,将星对角距离散化成数组,特征匹配无需搜索,直接查找表定位。实验证明本算法是一种速度快(首次捕获〈1s)、存储空间小(〈1MByte)、识别正确率高(〉99.99%)、抗假目标干扰强的全天星图识别算法,方便在嵌入式芯片上运行。

  • 标签: 星敏感器 瘦法 星图识别 星形识别算法 离散查找表
  • 简介:用光纤激光和阵列波导光栅搭建多通道自混合干涉系统,用光谱分析仪监测环路中的光谱特性。研究了多通道自混合干涉时的环路中光谱的特性以及温度对自混合干涉效应的影响。实验结果显示:环路中无光反馈时,其光谱是多个峰值,各峰值与阵列波导光栅通道特性对应,其包络与掺铒光纤激光的自由增益谱吻合;有光反馈时,该通道光强减弱,多个通道同时引入光反馈时,光路中能量泄露到其他增益较高的通道,形成尖锋;当靶面距离光纤端面较近时,形成强反馈,该通道中会产生自激现象;当环境温度较高时,与AWG对应的各通道都能形成明显的波峰和波谷,温度较低时,波长较短部分波形较平坦,不适合作为传感通道。结果表明,多通道自混合干涉系统用于传感网络是可行的。

  • 标签: 光纤激光器 自混合干涉 复用 光谱特性
  • 简介:针对腐蚀后的薄包层保偏光纤对外界溶液折射率敏感的特性,提出了一种基于高双折射环形镜的光纤液位检测方法。HF腐蚀后的保偏光纤构成高双折射环形镜中的传感头,液位的变化导致保偏光纤传输特性的变化从而实现传感测量。经测量,保偏光纤4个有效波谷点谐振波长在1520~1620nm光谱范围内,且随着液面高度的上升整体向长波方向移动。结果表明,传感灵敏度高达在0.277nm/mm,液面高度与波长飘移量的线性度达99.5%以上,测量精度可达毫米级。

  • 标签: 环形镜 保偏光纤 双折射 液位传感器
  • 简介:为研究光纤法珀传感中法珀腔结构参数对其条纹对比度的影响,基于光传输矩阵方法,建立了描述非本征型光纤法珀干涉结构中光束传播特性的理论模型。以基于化学腐蚀渐变多模折射率光纤方法制作而成的光纤法珀传感为例,进行了数值模拟。由模拟结果可以得出,腔长为40μm、曲率半径在85~115μm范围内可以获得较高的条纹对比度。其结果表明,通过优化法珀腔的腔长和形状可以改善光纤法珀传感反射光谱的条纹对比度。

  • 标签: 光纤传感器 渐变多模折射率光纤 法珀干涉仪 光传输矩阵
  • 简介:提出了基于光学Tamm态耦合的多通道表面等离激元吸收。通过在金属一电介质一金属波导中引入光子晶体一金属异质结构设计了单向吸收。对处于带隙范围内正向入射的电磁波,当满足阻抗匹配时产生光学Tamm态,吸收率高达0.988。表面等离激元波导内光子晶体/金属异质结构的非对称性导致单向阻抗匹配和吸收。当波导中引入多个光子晶体/金属异质结构时,由于多重光学Tamm态耦合产生多个劈裂的吸收峰。吸收峰的频率可以通过改变光学Tamm态之间的耦合强度来调节。所提出的多通道单向表面等离激元吸收将在光学集成电路及太阳能电池等领域具有潜在的应用。

  • 标签: 表面等离激元 吸收器 光学Tamm态 多通道 耦合
  • 简介:分析了全光纤电流互感(AFOCT)光纤元件的双折射来源和影响,针对其应力加载特征,提出一种适用于系统的光纤双折射参数测量方法。测量基于研究双折射对偏振态的调制情况,在邦加球上分析传输光偏振态随不同光程的演化轨迹,可获得待测光纤椭圆双折射参数,相对误差在2.85%以内。验证实验说明基于测量结果的变比估计相对偏差1.08%。该方法准确度优于传统方法,装置结构简单易于实现。由传感光纤双折射测量结果可推导AFOCT系统的变比,也可作为温度、振动补偿实验的依据。本方法可作为设计制作AFOCT系统过程中的一个有力的参考。

  • 标签: 全光纤电流互感器 光纤双折射 密勒矩阵 邦加球 正弦响应测试
  • 简介:针对液晶可调滤光所处的空间热环境设计了热真空及高低温循环试验方案,旨在通过试验验证液晶可调滤光在空间热环境下的器件光学性能。热环境试验的结果表明,液晶可调滤光的光谱曲线较试验前仅漂移不超时0.1倍带宽,透过率降低不超过2%。为确保器件在空间温度环境下的性能更加可靠,又设计了液晶可调滤光的热控改进方案,将工作温度控制在35±0.5℃。仿真结果表明LCTF器件经过合理的温控设计完全可以适应空间热环境。

  • 标签: 液晶可调滤光器 空间热环境 可靠性设计 热控 光谱透过率
  • 简介:采用锁相放大技术研制了基于荧光猝灭原理的光纤溶解氧传感,并组装了其测试系统。该系统采用高亮度蓝色LED作为光源,光电倍增管作为探测,光栅光谱仪作为分光仪器,并使用SR830锁相放大器来检测荧光与激发光之间的相移。测定了相移差与调制信号频率、占空比之间的关系。实验结果表明,频率为60kHz、占空比为10%的矩形调制信号能使传感的检测精度达到最大,对光纤溶解氧传感的进一步研究具有参考意义。

  • 标签: 光纤传感器 溶解氧 荧光猝灭 占空比 锁相放大
  • 简介:目前,在被动锁模掺铒光纤激光中,进行腔内色散补偿的方法主要包括:在激光谐振腔内熔接一段具有正常色散的光子晶体光纤、插入具有正常色散的光栅对,以及利用具有正常色散的啁啾光纤光栅等。针对目前腔内色散补偿方法存在的耦合效率低、环境稳定性差、色散量不易调节等不足,设计了一种由偏振合束、色散补偿光纤和法拉第旋转镜构成的线形支路进行腔内色散精确补偿,采用透射式可饱和吸收体实现自启动锁模,并结合混合光器件,实验获得了重复频率为82.84MHz、平均功率为10mW、脉冲宽度为381fs的飞秒脉冲保偏输出,作为种子源,可广泛应用于太赫兹产生、生物医学成像、超快光谱学等领域。

  • 标签: 色散补偿 保偏 飞秒光纤激光器 可饱和吸收体 被动锁模
  • 简介:基于法拉第效应的Sagnac干涉仪型光学电流互感可精确测量电流,因此受到广泛关注。延迟线在典型的串联型电流互感结构中起到不可或缺的作用,其长度变化会影响系统输出,从而有可能使解调出的法拉第相移引入误差。通过对琼斯矩阵得出的理想系统输出进行理论分析与数值仿真实验,研究了延迟线长度变化对尺度因子的影响。研究结果表明,在一定条件下,延迟线长度失匹配会使尺度因子误差超过0.2%,而温度变化导致的延迟线光程变化产生的尺度因子误差不够明显。因此,建议在采用典型的串联型Sagnac结构及该解调方案时,延迟线长度最好与调制圆频率相匹配,如有特殊需求,实际长度与匹配长度的偏差不要超过50m,或者将所有器件整合在一起,采用专用线传输。

  • 标签: 法拉第效应 光学电流互感器 延迟线 尺度因子 误差
  • 简介:报道了一种基于空气孔型光子晶体自准直环形谐振腔1×4光分束。其结构由4个改变空气孔半径的分光镜组成。首先运用多光束干涉原理分析光分束各个端口的透射谱,通过分光镜的合适组合,自准直光就可以按照设定的比例从各出口出射。再利用编写的二维时域有限差分程序进行数值模拟计算,其结果和理论值很好地吻合。该结构具有尺寸小、自由光谱范围大、硅基等优点,有望应用于未来的高密度集成光路中。

  • 标签: 二维时域有限差分算法 光子晶体 自准直 光分束器
  • 简介:利用松弛迭代法数值求解分段抽运方式下光纤激光的稳态速率方程组,提出了基于遗传算法对分段抽运的功率大小和光纤长度进行同时优化的方法从而实现了最佳温度分布,分析比较了双端抽运和多段抽运方式下的最佳光纤长度,最高工作温度和效率,研究表明,分段抽运方式较双端抽运方式,一方面最高工作温度大大降低并具有更为平坦的温度分布,另一方面由于最佳光纤长度的增加使得信号光衰减变大,从而导致效率略有下降。

  • 标签: 掺镱双包层光纤激光器 热效应 松弛迭代法 遗传算法
  • 简介:曲率波前传感广泛应用于天文自适应光学、光学度量等领域。在这些领域使用时都假设入射波前光强均匀,但这种假设与曲率传感技术的基本原理不一致。定性分析了曲率波前传感技术理论的不自洽,利用衍射理论和几何光学近似的方法,推导了光强不均匀情况下曲率渡前传感信号的解析式,分析了信号误差。结果表明,光强不均匀情况下曲率波前传感的信号引入了光强对数的梯度和波前梯度的点乘项。在大多数应用中,点乘项可以忽略,因此,光强均匀的假设是合理的。但应用于光强量级发生变化的激光高斯光束时,会有一定的误差。

  • 标签: 自适应光学 曲率波前传感器 光强分布 信号误差
  • 简介:介绍了一种用滤光片估测红外焦平面探测截止波长的方法。这种方法只需测量出加上滤光片后器件输出响应电压的损失率就可以通过理论计算估算出器件截止波长的大小。通过一个实际的例子说明了该方法的计算过程与结果,并与用单色仪所测得的结果进行了比较,二者符合得比较好。在实际应用中可作为一种筛选器件的快速判断方法。

  • 标签: 红外 滤光片 探测器 焦平面 截止波长
  • 简介:基于新型的多维成像技术,研制了一种基于液晶可调滤光(LiquidCrystalTunalFilter,LCTF)的多光谱图像色彩复制装置,实现了对图像色彩信号的复制,将多光谱成像技术应用于色彩复制领域。描述了系统的工作原理、装置的详细设计与实现过程等,通过该装置对计量院校准过的标准色卡复制成像,获取了31个通道多光谱图像,色差ΔE_(Lab)=2.7,合成后的彩色图像质量良好,色差小、复制精度高,可用于多个领域图像色彩的精确复制和可视化逼真再现。

  • 标签: 多光谱 液晶可调滤光器 色彩复制 同色异谱 色差
  • 简介:设计了一种基于光学偏置并以有机聚合物PMMA/DRI作为光波导材料的新型Mach-Zehdner调制。利用有效折射率法(EIM),分析了脊波导的有效折射率随脊波导结构参数变化情况,包括脊宽训、脊高b和芯层厚度d,以及上下包层厚度。采用微带线单电极调制方式结合脊波导的结构设计,实现了微波和光波的速率匹配。针对优化的结构参数,采用BPM方法进行光场和功率传输的模拟仿真,完成了非等臂Math—Zehnder调制的结构设计,实现了两臂89.84。的初始相位差,消光比约为27dB。

  • 标签: 聚合物调制器 DR1/PMMA 脊波导 有效折射率 MACH-ZEHNDER
  • 简介:超高亮度发光二极管(LED)具有功耗低、寿命长、发光效率高等优点,为了将其应用于硅基液晶(LCoS)微显示光源,从LED优点出发,结合LED的恒流发光特性,设计出了超高亮度LED驱动电路,并通过实验进行分析和优化。实验结果表明,超高亮度LED具有很好的光源特性,能够成功应用于LCoS微显示中。

  • 标签: 硅基液晶 发光二极管 超高亮度 驱动电路
  • 简介:使用傅里叶变换光谱仪(FTIR)测试甚长波宽波段(6.4~15μm)红外探测响应光谱的过程中,发现短波方向响应光谱异常。通过分步测试分析发现:探测和放大器工作在非线性工作区导致某些情况下仪器信号发生饱和,引起了短波方向响应光谱畸变的现象。对FTIR测量甚长波宽波段(6.4~15μm)红外探测响应光谱的畸变现象进行了分析,认为探测的响应时间是影响其响应光谱的重要因素,并通过试验确定了测试系统对不同探测所设置的测试参数,消除了响应光谱畸变的现象,并提高了测试准确度。

  • 标签: 傅里叶变换光谱仪 甚长波宽波段红外探测器 探测器饱和 响应光谱 响应时间
  • 简介:密度是过热水蒸气的一个重要参数,其测量方法多种多样。针对其传统的测量方法精确度偏低、稳定性较差的问题,提出一种基于光纤光栅传感测量过热水蒸气密度的方法。在分析光纤光栅传感测量原理与过热水蒸气参数测量对传感需求的基础上,对光纤光栅传感、信号解调仪进行选型,并进行测量系统设计。通过比较多种过热水蒸气密度计算方法,选择IFC密度模型计算过热水蒸气密度。误差分析结果表明:当只考虑压力或温度影响时,光纤光栅传感系统测量误差可以分别仅为传统方法测量误差的1/6或1/3。该方法对于高精度过热水蒸气密度测量以及其他过热蒸汽密度测量具有一定的理论指导作用和推广意义。

  • 标签: 光纤光栅 传感器 过热水蒸气 IFC密度模型 测量方法