检索结果-南通市图书馆

Journal of Semiconductors 2002年第12期23卷 1308-1312页

作者：严清峰余金中中国科学院半导体研究所集成光电子学国家重点实验室北京100083

分析了载流子吸收对 SOI材料制作的 Y分支型 mach- zehnder干涉型电光调制器 /开关性能的影响。

关键词：载流子吸收 SOI 等离子色散效应 mach-zehnder干涉电光调制器硅基光波导器件工作原理

基于mach-zehnder干涉光纤湿度传感器研究进展

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传感器与微系统 2021年第7期40卷 1-4,8页

作者：王一飞王梦梦文丰杨啸宇华尔天闫树斌中北大学仪器与电子学院仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051 浙江水利水电学院浙江杭州310018

相对湿度检测在工农业生产中具有广泛应用。综述了当前基于mach-zehnder干涉光纤湿度传感器的国内外最新研究进展,比较了不同类型光纤干涉结构的灵敏度、响应时间、温敏特性等关键参数,分析了目前各种干涉结构所存在的优点与不足,并展... 详细信息

相对湿度检测在工农业生产中具有广泛应用。综述了当前基于mach-zehnder干涉光纤湿度传感器的国内外最新研究进展,比较了不同类型光纤干涉结构的灵敏度、响应时间、温敏特性等关键参数,分析了目前各种干涉结构所存在的优点与不足,并展望了对此类湿度传感器的发展前景。

关键词：湿度传感器 mach-zehnder干涉灵敏度

基于mach-zehnder干涉原理的光纤陀螺研究

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基于Mach-Zehnder干涉原理的光纤陀螺研究

作者：杜茂华电子科技大学

学位级别：硕士

经过三十来年的发展,光纤陀螺已逐渐取代了传统机械式陀螺及激光陀螺。其中干涉式光纤陀螺发展的最为成熟,但传统干涉式光纤陀螺结构上的固有缺陷使得其性能无法进一步提高。因此一种基于mach-zehnder干涉原理的新型干涉式光纤陀螺—M-... 详细信息

经过三十来年的发展,光纤陀螺已逐渐取代了传统机械式陀螺及激光陀螺。其中干涉式光纤陀螺发展的最为成熟,但传统干涉式光纤陀螺结构上的固有缺陷使得其性能无法进一步提高。因此一种基于mach-zehnder干涉原理的新型干涉式光纤陀螺—M-Z结构光纤陀螺被提了出来,本文即是针对这种新型光纤陀螺进行研究。文章首先分析了新型M-Z结构光纤陀螺的基本工作原理,推出了相位差与转动角速度的关系,从理论上证明了将Sagnac效应和mach-zehnder干涉原理相结合以感测转动角速度方法的可行性。与传统干涉式光纤陀螺不同,M-Z结构光纤陀螺采用分离光路、前向传输,避免了后向散射、反射光带来的相干噪声以及光学Kerr效应等,从而提高了光功率利用率。但同时分离光路所带来的臂长差问题将会对M-Z结构光纤陀螺的性能造成影响。文章对影响M-Z结构光纤陀螺系统的因素作了大量的理论分析。与传统干涉式光纤陀螺相同的是提高光源稳定性及温度稳定性、较大的谱宽、采用保偏光纤及对输出光进行消偏、增加绕制线圈的光纤长度等都可以提高陀螺的性能;不同的是臂长差的存在会影响到上述因素,因此如果要向更高精度的陀螺发展的话,尽可能的控制臂长差就将成为关键所在。基于上述分析并考虑到M-Z结构光纤陀螺是基于中低精度的光纤陀螺,文章对构成陀螺系统的三大单元(光源、光纤传感线圈、光探测器)进行了实际硬件设计和制作以及相关参数测量;用制作的硬件搭建了光纤陀螺实验平台并对实验现象进行了观察和分析,验证了M-Z结构光纤陀螺系统感测转动角速度的实际可行性。文章最后提出了进一步完善M-Z结构光纤陀螺实验方案检测性能的措施并指明了下一步工作的方向,为以后更进一步的工作提供了理论依据。

关键词： Sagnac效应 mach-zehnder干涉 M-Z结构光纤陀螺臂长差实验验证

基于总体平均经验模态分解的光纤周界预警系统模式识别方法

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光学学报 2015年第10期35卷 52-58页

作者：蒋立辉盖井艳王维波熊兴隆梁生盛新志中国民航大学天津市智能信号与图像处理重点实验室天津300300 中国民航大学理学院天津300300 北京交通大学光信息科学与技术研究所教育部发光与光信息技术重点实验室北京100044

针对光纤周界预警系统输出信号的非平稳特性,提出了一种基于总体平均经验模态分解(EEMD)的模式识别方法。预警系统基于mach-zehnder干涉原理,利用4条单模光纤构成分布式扰动传感器,实时监测周界入侵事件。该方法引用具有自适应性的EEMD... 详细信息

针对光纤周界预警系统输出信号的非平稳特性,提出了一种基于总体平均经验模态分解(EEMD)的模式识别方法。预警系统基于mach-zehnder干涉原理,利用4条单模光纤构成分布式扰动传感器,实时监测周界入侵事件。该方法引用具有自适应性的EEMD算法将振动信号分解成多个本征模态函数(IMF)。根据不同振动信号能量各异的特点,提出EEMD能量熵的方法排除非入侵的干扰。最后建立双重支持向量机对入侵信号进行识别。实验结果表明:该方法可以有效排除非人为入侵的干扰,准确识别攀爬、敲击和其他虚警信号,平均正确识别率优于92%,提高了系统的报警识别率,降低了误报率。

关键词：光纤光学 mach-zehnder干涉总体平均经验模态分解能量熵模式识别

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氩和氪气体团簇靶的制备及特性研究

强激光与粒子束 2007年第4期19卷 607-610页

作者：王红斌喻平葛芳芳吴玉迟王磊陈家斌杨向东四川大学原子与分子物理研究所成都610065 重庆师范大学同济大学物理系上海200092 中国工程物理研究院激光聚变研究中心四川绵阳621900

采用瑞利散射法和mach-zehnder（M-Z）干涉法分别测量氩、氪团簇的尺寸和密度,讨论了影响团簇尺寸和密度的因素,并比较氩团簇和氪团簇特性的异同点。通过改变诊断光和喷嘴阀门的相对延迟时间,获得了团簇尺寸和密度随时间的变化情况,发... 详细信息

采用瑞利散射法和mach-zehnder（M-Z）干涉法分别测量氩、氪团簇的尺寸和密度,讨论了影响团簇尺寸和密度的因素,并比较氩团簇和氪团簇特性的异同点。通过改变诊断光和喷嘴阀门的相对延迟时间,获得了团簇尺寸和密度随时间的变化情况,发现氩、氪团簇的尺寸和密度均在3-25ms达到最大值;在气体背景压强1.2-6.0MPa下,测量了喷嘴轴线上的密度分布,发现离喷嘴喉部越远,气体密度越低,并且气体密度随压强呈线性上升。

关键词：团簇瑞利散射 mach-zehnder干涉时间演变密度空间分布

在光纤拼接处刻写长周期光纤光栅及其传感应用

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激光杂志 2021年第1期42卷 55-58页

作者：申万梅王解江超李宏湖北师范大学物理与电子科学学院湖北黄石435002

在"单模光纤-细芯光纤"拼接处刻写了Type II型长周期光纤光栅,构成一种高温光纤传感器。该传感器实际由2段不同的长周期光纤光栅级联构成,在第二个光栅形成了mach-zehnder干涉,因此,传感器透射谱由长周期光纤光栅与mach-zehnder干涉仪... 详细信息

在"单模光纤-细芯光纤"拼接处刻写了Type II型长周期光纤光栅,构成一种高温光纤传感器。该传感器实际由2段不同的长周期光纤光栅级联构成,在第二个光栅形成了mach-zehnder干涉,因此,传感器透射谱由长周期光纤光栅与mach-zehnder干涉仪共同作用形成。利用传感器的透射谱与环境温度的线性变化关系,进行环境温度测量。实验中选取传感器透射谱的2个谐振峰波谷dip 1和dip 2来测量外部温度变化。实验结果表明:在300℃~800℃高温测量范围中,波谷dip 1处温度灵敏度为103.4 pm/℃,波谷dip 2处温度灵敏度为121.8 pm/℃,测量最高温度可达到800℃。该传感器制作简单易重复、灵敏度高、线性度好、成本低,在高温传感领域有一定的应用价值。

关键词：光纤传感器长周期光纤光栅 mach-zehnder干涉光纤熔接细芯光纤

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FBG微应变测量系统的相位解调技术研究

工具技术 2015年第4期49卷 82-84页

作者：王景凡刘芳芳陈丽娟合肥工业大学

针对布拉格光纤光栅(FBG)微应变测量系统,在对FBG传感原理的分析基础上,结合M-Z干涉的相位生成载波(PGC)解调法,提出了测量系统的总体设计方案。基于本设计方案,进行了详细的光路设计、电路设计和软件设计,并针对PGC算法进行了仿真;搭... 详细信息

针对布拉格光纤光栅(FBG)微应变测量系统,在对FBG传感原理的分析基础上,结合M-Z干涉的相位生成载波(PGC)解调法,提出了测量系统的总体设计方案。基于本设计方案,进行了详细的光路设计、电路设计和软件设计,并针对PGC算法进行了仿真;搭建了测量系统实物,对光路重要参数进行了标定。仿真结果显示调制度C取5.3rad时信号具有较大幅值,且对于大于100Hz的传感信号具有较好解调效果。

关键词：光纤布拉格光栅 mach-zehnder干涉相位生成载波

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基于石墨烯特性的光纤湿度传感器研究

基于石墨烯特性的光纤湿度传感器研究

作者：骆琰浙江师范大学

学位级别：硕士

从一个人的衣食住行到一个国家工农业领域,湿度都扮演着重要角色。人们很早就意识到湿度的重要性,不断改进仪器以满足自身对湿度检测的要求。随着社会经济的发展,工、农、生物等产业对湿度指标的要求更为严格,人们对湿度传感器各方面性... 详细信息

从一个人的衣食住行到一个国家工农业领域,湿度都扮演着重要角色。人们很早就意识到湿度的重要性,不断改进仪器以满足自身对湿度检测的要求。随着社会经济的发展,工、农、生物等产业对湿度指标的要求更为严格,人们对湿度传感器各方面性能的要求亦不断变高。这对湿度检测器件来说,是挑战更是巨大的发展机遇。经过研究者们的不断探索,设计开发出了有别于传统湿度计的,具有高精度与快响应速率的电子式湿度传感器。随后,各种湿敏材料相继出现,极大开拓了湿度传感器的研究领域。高性能、小型化的湿度检测装置更是成为发展趋势。而以石墨烯为代表的二维纳米材料的出现,为湿度传感器的发展提供了新的方向,近年来,二维纳米材料应用于湿度传感的结构不断被提出,俨然成为新的研究热点。本文围绕石墨烯的其中一种衍生物——氧化石墨烯（Graphene Oxide,GO）,提出湿度传感结构。利用氧化石墨烯的湿敏特性,将其与光纤传感技术相结合,提出几种基于氧化石墨烯薄膜涂覆的光纤mach-zehnder干涉型传感器,研究传感器对湿度的敏感度等性能。本文主要工作如下:1.首先,本文介绍了湿度传感器发展背景,讨论了光纤传感技术的发展现状,简单介绍四种典型干涉型光纤传感器的传感机理;讨论了各类湿度传感器的研究现状并分析它们存在的不足。2.其次,从氧化石墨烯结构出发,介绍氧化石墨烯基本特性和氧化石墨烯用于湿度传感的具体原理。同时对mach-zehnder干涉型传感器的传感原理作了具体阐述:包括单光纤制作mach-zehnder干涉结构所基于的模间干涉原理,和下文中主要传感结构——锥形结构中的光波传输机理,为本文中提出的传感结构做好理论铺垫。3.接着,提出了氧化石墨烯-双锥形MZ干涉型光纤湿度传感器。该结构采用熔接机多次放电的方法制作两个相距5cm的锥形区,构成MZ干涉结构。光通过第一个锥形区时,一部分光由纤芯泄露至包层,至第二个锥形区,包层中传输的光重新进入纤芯,与纤芯中的光发生耦合,形成干涉。传输包层模的那段光纤（5cm）作为该结构的物质敏感区,在此涂覆氧化石墨烯薄膜,完成湿度传感结构制作并搭建实验检测装置。外界环境相对湿度变化（即空气中水分子含量改变）,会导致包层有效折射率改变,进而使干涉谱发生漂移。实验结果显示:当环境相对湿度从48.1%上升至91.1%,干涉谱向波长增大方向漂移（红移）,漂移量为10.8nm,传感器灵敏度为0.234nm/%RH。4.再次,提出氧化石墨烯-错位MZ干涉型光纤湿度传感器。分别制作双错位和锥形-错位两种结构。同样与氧化石墨烯结合,进行湿度敏感实验。实验结果为:双错位MZ湿度传感器的灵敏度为0.05nm/%RH,锥形-错位MZ湿度传感器的灵敏度为0.09nm/%RH。5.最后,基于本文提出的光纤湿度传感器,设计并制作实用化湿度检测系统。通过光电转换,将光纤结构采集到的光信号转换为电信号后放大,利用采集卡与计算机连接,实现实时测量。本文中提出的结构具有光纤传感结构特有的体积小,抗电磁干扰能力强等优点,易于做微型结构和集成检测装置。同时,本文提出的结构制作简单、成本低廉,可推广用于多领域湿度检测应用。

关键词：氧化石墨烯湿度光纤传感 mach-zehnder干涉锥形错位

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分布式光纤预警系统的扰动信号识别研究

分布式光纤预警系统的扰动信号识别研究

作者：张琬童中国民航大学

学位级别：硕士

分布式光纤预警系统具有灵敏度高、实时性强和适应大范围监测等优点,在民航机场周界安防中有着重要的应用前景。该系统工作环境复杂,入侵类型多变。这就需要其抗干扰的同时能监测多种入侵扰动,提供实时准确的入侵警报。本文采用信号识... 详细信息

分布式光纤预警系统具有灵敏度高、实时性强和适应大范围监测等优点,在民航机场周界安防中有着重要的应用前景。该系统工作环境复杂,入侵类型多变。这就需要其抗干扰的同时能监测多种入侵扰动,提供实时准确的入侵警报。本文采用信号识别的方法,针对光纤预警系统的扰动信号,研究了有效特征提取算法,并设计了能够快速识别扰动信号的模式识别分类器,以提高系统的扰动信号正确识别率。分别通过实验数据论证了各方法的有效性。论文主要做了以下几方面的研究工作:1、理论上推导了基于双mach-zehnder干涉仪型的光纤预警系统数学模型。针对信号采集时扰动信号的端点检测研究了一种基于饱和嵌入维数分帧信号和信息维数的端点检测方法,通过实验信号进行验证并和其他方法进行对比。结果表明该方法检测时间为0.17s,平均误差为2%。通过搭建出的光纤预警系统采集不同类型的扰动信号并进行信号特性分析。2、针对光纤预警系统扰动信号的敏感信息提取问题和信号识别过程中选用单一特征导致识别率较低的问题,研究了一种基于局部均值分解和串行特征融合的扰动信号识别方法。通过现场采集的单一扰动信号和风雨天气干扰下的扰动信号分别对该方法进行验证。结果表明该方法的平均识别率分别达到96%和96.67%,识别时间分别为0.87s和0.91s。满足实时性并提高了系统的识别率。3、针对扰动信号特征提取时自适应性不足和模式识别过程中固定分类器表现出的泛化能力不足,研究了一种基于多重分形谱和改进概率神经网络相结合的扰动信号识别方法。通过现场采集的信号进行验证。结果表明该方法的平均识别率达到96.25%,识别时间为1.63s,能够提高分类器的泛化能力和系统的正确识别率。

关键词：光纤预警系统 mach-zehnder干涉信号识别局部均值分解多重分形谱概率神经网络

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基于开放式微结构光纤的生物传感器

基于开放式微结构光纤的生物传感器

作者：王丽娜深圳大学

学位级别：硕士

随着科学技术的高速发展,人们不断探究和提取生物体的组成信息,为了满足人们对生命奥秘探索的应用需求,研制新型生物传感器以及探索新的生物传感机制,是进行生命科学领域研究的必要前提。微结构光纤作为新兴的光纤传感平台,可以通过对... 详细信息

随着科学技术的高速发展,人们不断探究和提取生物体的组成信息,为了满足人们对生命奥秘探索的应用需求,研制新型生物传感器以及探索新的生物传感机制,是进行生命科学领域研究的必要前提。微结构光纤作为新兴的光纤传感平台,可以通过对几何结构的灵活设计来控制纤芯和包层之间的折射率差值。相比于传统的生化检测手段,微结构光纤的生物传感器以其响应速度快、测量步骤简单、稳定性好、特异性高等优越性受到了科学领域研究者的高度重视。基于光纤模式干涉(Modal Interference)、法布里-珀罗(Fabry-Perot)干涉和马赫-曾德尔(mach-zehnder)干涉原理的生物传感元件已经在现阶段的生产和生活实践中得到了应用。本文在拉制出一种石英开放式微结构光纤的基础上,对以上几种干涉型传感器的制备及应用进行了研究。主要内容分为以下三个部分:(1)将基于开放式微结构光纤的干涉型传感器进行理论分析。为实现光纤生物传感器的在线、实时检测,我们设计并拉制出一种结构灵活、传输损耗低、高消逝场的开放式微结构光纤。通过将一段开放式微结构光纤插入到两段单模光纤中,制作出一种基于自由空间传播-芯模的马赫-曾德尔干涉型传感器。利用光学软件(Rsoft)对能够影响传感元件的各种因素进行模拟,理论分析了外界环境折射率与透射光谱波长之间的关系。最后,理论探究了光纤外部生物分子层厚度以及折射率与透射光谱之间的关系。(2)将基于开放式微结构光纤的生物传感器应用于盐度的检测。详细阐述了基于开放式微结构光纤生物传感器的制备,并对其折射率灵敏度、温度、实时检测等性能展开研究,实验结果显示:在0‰-40‰的盐度范围内,盐度灵敏度高达-2.29nm/‰,得到对应的折射率灵敏度为-13103.17nm/RIU。与折射率变化相比较,由温度所造成的测量误差很小,仅为0.02‰/℃。这种传感器具有灵活的传感结构,除了能够作为马赫-曾德尔干涉仪,还能够产生法布里-珀罗干涉现象。基于开放式微结构光纤的生物传感器具有高折射率灵敏度以及实时响应的能力,为精确测量生物分子间微小变化提供了一种新的方法。(3)将基于无芯光纤的环形激光器应用于耳聋基因片段的检测。为实现免标记DNA生物分子的杂交检测,对该环形激光传感器进行传感性能测试(如折射率、分辨率等)。将耳聋基因片段固定在功能化处理过的无芯光纤表面,成功制备了具有特异性识别能力的光纤生物探针,并用于检测不同浓度的DNA溶液。实验结果显示:此传感器具有识别浓度在1μM以上的耳聋基因溶液的能力。而对于浓度在1μM以下的DNA溶液检测则需要进一步优化光纤激光传感的灵敏度和光谱的分辨率。在优化了光纤激光输出特性及传感灵敏度、分辨率、稳定性的前提下,光纤激光传感器有望成为实现高灵敏、低浓度、实时检测目标序列的分析工具。

关键词：开放式微结构光纤光纤生物传感器盐度测量 mach-zehnder干涉 DNA检测