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四元数偏振光学研究进展
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作者 吴重庆 《激光杂志》 北大核心 2019年第1期1-10,共10页
全面地介绍了四元数方法在偏振光学中的理论研究进展,包括重新定义的斯托克斯四元数、琼斯四元数、琼斯-穆勒四元数(JMQ),指出了琼斯-穆勒四元数各个分量的物理意义,给出了斯托克斯四元数与琼斯四元数的简单关系。对于各向异性材料,给... 全面地介绍了四元数方法在偏振光学中的理论研究进展,包括重新定义的斯托克斯四元数、琼斯四元数、琼斯-穆勒四元数(JMQ),指出了琼斯-穆勒四元数各个分量的物理意义,给出了斯托克斯四元数与琼斯四元数的简单关系。对于各向异性材料,给出了一种直接从各向异性材料的介电张量求出琼斯-穆勒四元数JMQ的方法。证明了多重双折射效应导致的合成双折射满足重新定义的矢量叠加原理,以及使用叠加原理的条件。介绍了四元数偏振光学在保偏光纤应力传感器中的应用,利用四元数方法分析了它们的偏振问题,进行了实验,结果表明,利用四元数方法的理论分析结果与实验结果互相吻合得很好。 展开更多
关键词 四元数 四元数偏振光学 多重双折射效应 保偏光纤 保偏光纤传感器 应力传感器 光纤陀螺 光纤敏感环
任意通光方向与加电压方向铌酸锂晶体的泡克尔斯效应
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作者 延云涛 吴重庆 +2 位作者 刘岚岚 王健 《光学与光电技术》 2018年第5期33-41,共9页
直接从二阶非线性极化出发,得到了任意方向通光的铌酸锂晶体的横向介电张量矩阵,不仅证明了二阶非线性极化系数更能准确地反映泡克尔斯效应的物理本质,而且得出无论从哪个方向通光,偏振态只能在垂直于赤道平面与邦加球的交线上旋转,而... 直接从二阶非线性极化出发,得到了任意方向通光的铌酸锂晶体的横向介电张量矩阵,不仅证明了二阶非线性极化系数更能准确地反映泡克尔斯效应的物理本质,而且得出无论从哪个方向通光,偏振态只能在垂直于赤道平面与邦加球的交线上旋转,而不能沿赤道旋转。然后针对铌酸锂晶体具体不同的通光方向与加压方向利用四元数的方法进行探讨,得出只有在z方向通光,x或y方向加电场时晶体的偏振旋转轴不会受到自然双折射的影响,同时分析了输入偏振态对电光效应的影响。最后进行了铌酸锂晶体电光效应的实验,证实了上述理论分析的正确性。该理论分析与实验为光学传感器及其他应用提供了依据。 展开更多
关键词 泡克尔斯效应 介电张量 电光系数 二阶非线性极化系数 铌酸锂晶体
椭圆偏振保持光纤消光比测量的研究
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作者 曹乾尧 吴重庆 +3 位作者 王健 张心贲 延云涛 《光学与光电技术》 2018年第3期15-21,共7页
偏振消光比是衡量光偏振特性的重要参数之一,椭圆偏振保持光纤是一种重要的新型保偏光纤,可以保持某种特殊椭圆偏振态的不失真传输。对现有消光比的定义进行了拓展,使之适用于椭圆偏振保持光纤。提出了一种按照新定义测量消光比的方法,... 偏振消光比是衡量光偏振特性的重要参数之一,椭圆偏振保持光纤是一种重要的新型保偏光纤,可以保持某种特殊椭圆偏振态的不失真传输。对现有消光比的定义进行了拓展,使之适用于椭圆偏振保持光纤。提出了一种按照新定义测量消光比的方法,并使用剪断法对一根长20m的椭圆偏振保持光纤进行了消光比劣化的实验测量。实验结果表明,以最短余长2m消光比为参考值,被测光纤在截断余长为10 m、15 m和20 m时的消光比相对劣化值分别为0.168dB/m、0.154 9dB/m和0.165 5dB/m。由此可知,消光比的相对劣化值虽然与光纤长度有关但并不呈线性变化。 展开更多
关键词 光纤光学 椭圆偏振保持光纤 消光比测量 消光比劣化
基于单模-多模-单模光纤模间干涉的传感系统 预览 被引量:5
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作者 李强 +3 位作者 徐雅芹 张凌云 史骥 王智 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期1630-1636,共7页
基于单模-多模-单模光纤(SMS)结构的模间干涉现象,在外界环境变化时SMS光纤结构输出光场散斑图样的变化规律,提出了一种用于振动、应力及温度检测的光纤传感系统。该系统使用光电二极管测量散斑图样部分固定区域的光功率变化,即可... 基于单模-多模-单模光纤(SMS)结构的模间干涉现象,在外界环境变化时SMS光纤结构输出光场散斑图样的变化规律,提出了一种用于振动、应力及温度检测的光纤传感系统。该系统使用光电二极管测量散斑图样部分固定区域的光功率变化,即可得到施加在多模光纤上的外界应力,通过FFT和Hilbert变换,可得到外界振动(频率、幅度)和温度变化信息。对该系统的振动测量和温度测量进行定标后,经实验研究测得,该系统振动测量误差小于0.7 Hz,温度测量误差小于5.0%。该系统结构简单,成本低,并可用于多参量的测量。 展开更多
关键词 光纤传感 SMS光纤结构 模间干涉 应力 振动 温度
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基于SCBSS信号处理技术的SMS多参量光纤传感系统 预览 被引量:4
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作者 李强 王智 +2 位作者 郭凯丽 刘岚岚 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第10期3383-3387,共5页
基于单通道盲信号分离技术(Single Channel Blind Source Separation,SCBSS)及单模-多模-单模(Single-mode-Multimode-Single-mode,SMS)光纤结构的模间干涉理论,提出了一种多参量光纤传感技术,实现了振动与应力、振动与温度的... 基于单通道盲信号分离技术(Single Channel Blind Source Separation,SCBSS)及单模-多模-单模(Single-mode-Multimode-Single-mode,SMS)光纤结构的模间干涉理论,提出了一种多参量光纤传感技术,实现了振动与应力、振动与温度的同时测量。在振动与应力同时测量时,振动频率误差为0.17 Hz,分离出的应力信号与实验操作吻合。在振动与线性降温、自然升温同时测量实验中,振动频率误差均在0.60 Hz以内。线性降温时,温度误差在7.13%以内;自然升温时,温度误差在8.03%以内。该方法结构简单,成本低廉,精度高,可推广用于其他光纤传感系统,实现多参量同时测量。 展开更多
关键词 光纤传感 单通道盲信号分离 多参量测量 SMS光纤结构 模间干涉
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基于单模-多模-单模光纤模间干涉的温度传感特性研究 被引量:12
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作者 李强 +6 位作者 徐雅芹 张凌云 史冀 刘岚岚 赵红敏 范玲 王智 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期198-203,共6页
基于单模-多模-单模(SMS)光纤输出光功率随温度的变化规律,提出了一种温度测量的理论模型,并实现了一种新型的测温系统。通过测量光功率变化的相位即可得到与之呈线性关系的温度变化。通过两个温度变化过程对该系统进行定标,得到... 基于单模-多模-单模(SMS)光纤输出光功率随温度的变化规律,提出了一种温度测量的理论模型,并实现了一种新型的测温系统。通过测量光功率变化的相位即可得到与之呈线性关系的温度变化。通过两个温度变化过程对该系统进行定标,得到相位与温度之间的定标系数为2.5347。对自然快速升温和线性缓慢升温两个过程进行了实验测试,系统误差小于5%。 展开更多
关键词 光纤光学 光纤温度传感 单模-多模-单模光纤结构 模间干涉 HILBERT变换
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