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在科学技术飞速发展的信息时代,光电技术、信息技术(IT)和集成电路技术(IC)在各个领域不断产生新的应用。其中,光纤技术在通信和传感领域的广泛应用,已经体现出依靠“电”进行信息提取和传输的方式所无法比拟的优势。光纤通信和光纤传感技术作为新的激光应用技术,已经成为工程应用和研究热点。由于光纤技术发展迅速,能够作为研究开发平台的仪器很少,一般一套设备只能完成一个功能。测试用设备不能作为功能设备使用,功能性设备不具备测试用条件。为了改变光纤技术研究中存在的设备单一状况,研究开发了“全光纤多功能研究开发平台”。
该仪器在2005年10月18日进行了教育部主持的专家鉴定会,与会专家一致通,鉴定结论:该仪器属于国际先进水平。
通过变换组件开发光纤应用技术覆盖了目前先进的光纤通信、传感技术,研究开发内容在20项以上。
平台与一般的科研光纤设备区别在于:
1、 主机能够单独完成多项监测、测试功能;
2、 提供强大数据处理终端;
3、 平台实现的功能融合了光纤通信和传感领域许多新技术;
4、 平台功能具有开放性。
优势
1、先进的平台构建方式
主机共享,人机互动。
强大的硬件平台和数据处理分析平台。
2、全新的研究内容
目前提供的研究内容都来自最新的专利和文章,包含的知识和技术属于新的科研成果,这使整个平台的学术水平属于国际先进水平。
3、研究开发平台也是工程应用平台
全光纤多功能研究开发平台实现了多项工程测试应用,目前能够完成的应用功能包括:
光纤分布传感技术
振动速度、加速度和位移
振动信号频谱分析
光纤等效折射率
光波在光纤中的传播速度
水中声波传播特性
光纤弹光效应
光波相位调制、解调
光纤长度测量
全光语音信号录入
全光通信
4、平台提供二次开发功能
平台对多种光纤传感技术的开发提供基础性功能,在此基础上通过信号分析和硬件完善,实验标定,能够完成工业用设备实现的功能。
功能介绍
1、 全光纤音频信号录入、传输、解调
传统方式 本系统
传感器 需电信号参与 光纤本身作为传感器
高压,高辐射,易燃易爆等高危环境 应用难度很大 无源方式采集信号
特别适用于高危环境作业
2、 桥梁建筑物分布式应变测量
技术特点 应用优势
监控范围 无中继可达40公里 大范围、远距离监控
如石油管线监控
定位精度 <100m 大范围、远距离情况下的精确定位
环境要求 -40 ºC ~ + 80 ºC
不受任何天气的影响 适用于复杂多变的野外环境
信号采集 光纤、光缆 易于铺设,成本低廉
3、 光纤非接触振动测试
指标
测量范围 1Hz~5KHz
测试振幅 10nm~5mm
分辨率 10nm
加速度响应 1~106m/s2
速度测量范围 0.1m/s~200m/s
系统测量不确定度 1%
4、 激光外调制及解调技术
技术特点 应用优势
调制 采用压电陶瓷进行外调制
大相位(超过180度)调制 在不增加检测电路难度的情况下,增大了用该方法构造的测量仪器的动态范围
解调 白光干涉技术解调 独有的解调方式
5、 光纤长度测量
【原理】通过相位调制幅度于光纤延迟线成正比的关系如下式:
…………(1)
为光纤的有效折射率;
为光纤延迟线的物理长度;
为光波在真空中的速度;
调制相位幅度;
光纤为振动信号的振幅和圆频率;
利用最小二乘法和数字信号处理平台,完成了光纤长度的测量。
指标
测量误差 ±15m
动态范围 500M--50KM
分辨率 <1mm
6、 光纤有效折射率的测量
【原理】同公式(1)
提出了测量有效折射率的一种新方法,为工程应用领域光纤有效折射率的测量提供了有效的途径。
7、 全光纤声纳系统
采用光纤线圈作为传感探头探测水中的声波信息,与采用传统的压电陶瓷方法截然不同。
A.具有很高的频带响应宽度和灵敏度;
B.抗电磁干扰与信号串扰能力强、结构轻巧;
C.可利用单根光纤作为传感元件,实现区域性布线监控;
D.探头等水下实验设备抗腐蚀能力强,易于维护。
技术指标
一.系统指标
1.光源最大输出光功率:500uW
2.光电转换系统效率为:0.8V/100nW
3.光电转换系统带宽为:10HZ---100KHZ
二.功能指标
1.全光纤音频信号录入、传输、解调
音频信号提取范围:300HZ----10KHZ
2.全光纤单芯双向保密通信系统
在主传输光纤中的信号,即使被提取,也无法进行解调
3.激光外调制及解调技术
解调频率范围:10HZ---10KHZ
4.光纤长度测量
可测长度:500M--50KM
分辨率: <1mm
5.桥梁建筑物分布式应变测量
定位误差100m
6.光纤非接触振动测试
(1)测试频率: 1Hz~5KHz
(2)测试振幅: 10nm~5mm
(3)分辨率: 10nm
(4)加速度响应: 1~106m/s2
(5)速度测量范围: 0.1m~200m/s
(6)系统测量不确定度:1%
(7)光电探测系统频率响应:0~20KHz
平台与一般的科研光纤设备区别在于:
1、 主机能够单独完成多项监测、测试功能;
2、 提供强大数据处理终端;
3、 平台实现的功能融合了光纤通信和传感领域许多新技术;
4、 平台功能具有开放性。
该仪器特点有以下特点:
融合5项专利技术
采用标准化、模块化的组合架构
通过共享主机、选用不同功能模块实现不同功能的研究主题
通过变换组件开发光纤应用技术覆盖了目前先进的光纤通信、传感技术。研究开发内容在20项以上,一套平台功能与20套分散的实验仪器实现的功能相当。
五大优势挑战传统光纤科研设备
1、 先进的平台构建方式
平台采用主机共享,功能模块结合研究内容搭配的方式,实现了仪器与研究人员人机互动。系统除了提供强大的硬件平台外,还提供数据处理分析平台。
2、全新的研究内容
目前提供的研究内容都来自最新的专利和文章,包含的知识和技术属于新的科研成果,这使整个平台的学术水平属于国际先进水平。其中利用低频信号测试光速等实验在全国来说属于首次提出,国际上未见文献报告;保密通信利用了量子通信等先进技术,在国内也属于创新实验。
3、研究开发平台也是工程应用平台
全光纤多功能研究开发平台实现了多项工程测试应用,目前能够完成的应用功能包括:
光波在光纤中的传播速度
光纤等效折射率
振动速度、加速度和位移
水中声波传播特性
光纤弹光效应
光波相位调制、解调
光纤分布传感技术
振动信号频谱分析
光纤长度测量
全光语音信号录入
全光通信
4、平台提供二次开发功能
平台对多种光纤传感技术的开发提供基础性功能,在此基础上通过信号分析和硬件完善,实验标定,能够完成工业用设备实现的功能。
5、极高的性价比
通过组合功能模块,即可通过一套主机满足不同研究开发的需要,性能单一光纤传感设备来说,全光纤多功能研究开发平台大大节约了经费成本。
平台具备的功能介绍
利用全光纤多功能研究开发平台,并配置相应硬件设备可实现下列功能:
(1)全光纤音频信号录入、传输、解调功能
(2)单芯双向传输保密通信系统(光纤电话)
(3)激光外调制及解调技术
(4)光纤有效折射率的测量
(5)光纤长度测量
(6)光纤桥梁建筑物定点应变测量
(7)全光纤声纳系统
(8)光纤非接触振动测试
软件系统实现的功能包括:
(1) 信号采集、存储
(2) 信号功率谱分析
(3) 振动特性分析
(4) 声纹识别
(5) 发动机故障分析
(6) 纳米应变检测
(7) 相位还原
光纤光谱仪01的工作原理介绍
光纤光谱仪01的使用方法?
01多少钱一台?
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