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基于两个CHI光纤布拉格光栅的法布里-珀罗腔研究

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简介：
本研究聚焦于结合两个CHI型光纤布拉格光栅构建新型法布里-珀罗腔，深入探讨其传感特性与应用潜力，为高精度光学传感器开发提供新思路。 结合有效镜面模型与传递矩阵法，我们对由两个chi光纤布拉格光栅构成的法布里-珀罗腔进行了详细的理论及数值研究。结果显示，通过调整这两个光栅的级联顺序可以调控该腔体的透射响应特性。具体而言，在相同的χ方向上连接这两者时，其共振和群延迟表现出近似均匀性；而当两者的线性调频序列相反时，则会出现相邻共振峰间隔不一致的现象。此外，利用具有不同幅度或带宽的chi光纤布拉格光栅构建法布里-珀罗腔的情况下，仅在共同反射范围内可以观察到有效的共振现象。

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  • 基于两个CHI光纤布拉格光栅的法布里-珀罗腔研究
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    本研究聚焦于结合两个CHI型光纤布拉格光栅构建新型法布里-珀罗腔，深入探讨其传感特性与应用潜力，为高精度光学传感器开发提供新思路。 结合有效镜面模型与传递矩阵法，我们对由两个chi光纤布拉格光栅构成的法布里-珀罗腔进行了详细的理论及数值研究。结果显示，通过调整这两个光栅的级联顺序可以调控该腔体的透射响应特性。具体而言，在相同的χ方向上连接这两者时，其共振和群延迟表现出近似均匀性；而当两者的线性调频序列相反时，则会出现相邻共振峰间隔不一致的现象。此外，利用具有不同幅度或带宽的chi光纤布拉格光栅构建法布里-珀罗腔的情况下，仅在共同反射范围内可以观察到有效的共振现象。
     
  • 关于光纤布拉格光栅及法布里-珀罗腔相位谱特性的研究
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    本研究聚焦于光纤布拉格光栅与法布里-珀罗腔的相位谱特性分析，探讨其在传感技术中的应用潜力及其独特的光学性能。 光纤光栅的相位谱对构成其法布里-珀罗（F-P）腔的光谱特性具有重要影响。本段落深入分析了光纤布拉格光栅(FBG)的光谱特征及其相位谱，并推导出低反射率FBG线性相位谱的一般表达式，提出了高反射率FBG三段线性相位近似方法，获得了简洁直观的数学描述。随后通过与普通F-P腔对比的方式，在等效腔长的概念下分析了由光纤布拉格光栅形成的F-P（FBG-FP）腔相位谱特性，并探讨了拟合法、周期法和傅里叶变换法这三种常用的FBG-FP腔长估计算法。设计了一种基于FBG-FP的光谱测量方案，获得了高精度的光谱曲线并对比分析了前述三种方法的结果，验证了理论分析的有效性。
     
  • MATLAB中的光纤光栅法布里-珀罗腔(FBG-F-P)及其矩阵传输特性分析
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    本研究探讨了在MATLAB环境下对光纤光栅法布里-珀罗腔（FBG-F-P）进行建模与仿真，深入分析其矩阵传输特性。通过理论推导及数值模拟，揭示FBG-F-P结构的光学行为及其潜在应用价值。 利用光纤光栅的矩阵传输特性来研究光纤光栅法布里-珀罗腔（FBG F-P）。
     
  • 光纤布拉格光栅传感解调中寻峰算法的研究
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    本研究专注于光纤布拉格光栅传感技术中的信号处理环节，特别针对解调过程中的寻峰算法进行深入探讨与优化，旨在提升传感器系统的准确性和响应速度。 本段落分析并比较了光纤布拉格光栅（FBG）传感解调系统中的六种寻峰算法：蒙特卡罗（Monte Carlo）算法、直接比较法、二次插值数值微分法、一般多项式拟合法、多项式-高斯公式拟合法和高斯公式非线性曲线拟合法。通过对这些算法理论误差的分析，并结合仿真与实验研究，文章得出了各算法的误差及影响因素。 研究表明，在相同的条件下，输入信号信噪比与寻峰算法产生的误差呈线性关系。其中，采用高斯公式非线性曲线拟合法时获得的精度最高。在光纤布拉格光栅传感实验系统中，当输入信号的信噪比为40 dB时，该方法能够实现高达0.44 pm的寻峰精度。 综上所述，在影响寻峰算法误差的因素中，输入信号的信噪比是决定性的因素。因此，在这些被研究的方法中，高斯公式非线性曲线拟合法被认为是最佳选择。
     
  • 非本征光纤法布里-珀罗传感器的信号解调方法研究
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    本文聚焦于非本征光纤法布里-珀罗传感器的信号处理技术，探讨了先进的解调策略和算法，以提升其在传感领域的精度与应用范围。 本段落提出了一种基于均方误差估计的非本征光纤法布里-珀（EFPI）传感器腔长解调算法。在参数估计方面，均方误差方法将估计值的方差与偏差相结合，从而提高了精度和准确度。如果提供一系列针对某一真值的估计子，则具有最小均方误差的那个估计子比其他所有估计子都更有效。对于非本征光纤法布里-珀压力传感器而言，在腔长解调时实际腔长对应于其均方误差取最小时所得到的长度估计。 实验测试表明，采用该算法进行腔长解调可以达到0.18纳米的分辨率，并且对应的最小压力分辨率为2.99千帕斯卡。相较于传统方法而言，在更宽广的操作范围内利用此新算法能够获得更高的解调精度和实现对绝对腔长的有效测量。
     
  • ZEMAX仿真FP法布里-珀罗腔
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    本文介绍了利用ZEMAX软件进行法布里-珀罗（FP）腔的设计与仿真分析方法，重点探讨了FP腔的工作原理及其在光学系统中的应用。 Zemax模拟了FP法布里-珀罗腔，并简单介绍了利用成像法观察光在FP镀膜腔中的投射情况。
     
  • 光纤布拉格光栅的Matlab数值仿真
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    本研究利用Matlab软件对光纤布拉格光栅进行数值仿真分析，探讨其反射特性、温度及应力影响等关键参数变化规律。 利用Matlab进行FBG的数值仿真，并采用传输矩阵法分析布拉格光栅在温度应力作用下的影响。
     
  • 基于光纤布拉格光栅的准分布型高温监测系统
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    本系统采用光纤布拉格光栅技术实现对高温环境中的多点温度进行实时、准确监测，适用于工业、航空航天等领域。 光纤布拉格光栅（FBG）因其复用能力强、灵敏度高、体积小及耐腐蚀等特点，在多种工程监测领域得到广泛应用。我们使用193纳米准分子激光器在标准通信单模光纤上制备了具有高反射率的FBG阵列，并对其进行了为期约两个月的长期退火实验研究；此外，还设计了一种用于400摄氏度以下环境温度测量的光纤高温传感系统，该系统的测温误差小于0.2摄氏度。
     
  • 关于光纤布拉格光栅及长周期光栅的算法与MATLAB实现
    优质
    本研究探讨了光纤布拉格光栅和长周期光栅的基本原理，并利用MATLAB进行相关算法的设计与实现，为光纤传感技术的发展提供了理论和技术支持。 关于光纤布拉格光栅和长周期光栅的算法及MATLAB代码。这段文字讨论了如何使用MATLAB编写用于分析光纤布拉格光栅（FBG）和长周期光栅（LPG）特性的算法。具体内容包括但不限于这两种光学器件的基本原理、反射谱特性以及如何通过编程实现其仿真与计算功能。
     
  • 关于叠印光纤布拉格光栅的谱特性分析
    优质
    本研究聚焦于叠印光纤布拉格光栅（FBG）的谱特性，通过理论与实验结合的方法，深入探讨其反射谱的变化规律及影响因素。 叠印光纤布拉格光栅的谱特性研究