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基于Sagnac干涉计谐波游标效应的光纤温度传感器 被引量：1
1
作者 杨玉强 张钰颖 +3 位作者 李雨婷 高佳乐 牟小光 毕磊 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期120-129,共10页
提出一种基于双萨格奈克(Sagnac)干涉计谐波游标效应的光纤温度传感器,在该传感器中,传感干涉计中熊猫光纤的长度约为参考干涉计中熊猫光纤的整数倍。理论分析与实验结果表明,当游标放大倍率相同时,基于谐波游标效应和基于普通光学游标... 提出一种基于双萨格奈克(Sagnac)干涉计谐波游标效应的光纤温度传感器,在该传感器中,传感干涉计中熊猫光纤的长度约为参考干涉计中熊猫光纤的整数倍。理论分析与实验结果表明,当游标放大倍率相同时,基于谐波游标效应和基于普通光学游标效应的双Sagnac干涉计具有相同的温度灵敏度,但谐波游标效应对应的熊猫光纤长度失谐量明显大于普通光学游标效应,且阶数越高对应的失谐量越大。由于失谐量越大,游标放大倍率越容易控制和实现,因此,从制备角度上讲,谐波游标效应明显优于普通光学游标效应。该研究可为后续光学游标效应的研究提供重要参考。 展开更多
关键词 光纤传感器 sagnac干涉计 谐波游标效应 普通游标效应 温度传感
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基于Sagnac干涉仪的多点局部放电检测系统 被引量：1
2
作者 卞晓亮 江俊杰 +3 位作者 童欣 杨磊 彭扬帆 严庆刚 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期154-160,共7页
提出了一种基于光纤Sagnac干涉仪用于多点局部放电超声检测的光纤传感系统。该超声检测系统由光源、单模光纤延迟线、光纤耦合器、相位调制器、偏振控制器和对比度为1的光纤Sagnac干涉仪组成。首先介绍了传感系统的超声检测的原理,然后... 提出了一种基于光纤Sagnac干涉仪用于多点局部放电超声检测的光纤传感系统。该超声检测系统由光源、单模光纤延迟线、光纤耦合器、相位调制器、偏振控制器和对比度为1的光纤Sagnac干涉仪组成。首先介绍了传感系统的超声检测的原理,然后搭建了模拟局部放电超声实验平台,利用Nd∶YAG激光器照射钢板激发出的表面波和高频声源,针对局部放电超声在钢板和变压绝缘油中的传播情况进行了实验。实验结果证明了使用该系统用于局部放电超声检测的有效性,在100 kHz~200 kHz频率范围内,信噪比可达40 dB以上,同时实验验证了该Sagnac传感器对局部放电超声的多点检测能力。该光纤超声检测系统结构简单,频率响应高,成本低廉在局部放电等领域有着巨大潜力。 展开更多
关键词 光纤传感器 sagnac干涉仪 超声波 局部放电
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实体Sagnac干涉仪的设计 被引量：10
3
作者 赵葆常 杨建峰 +3 位作者 薛彬 马小龙 常凌颖 陈立武 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期474-478,共5页
以嫦娥一号卫星干涉成像光谱仪为例,介绍了Sagnac干涉仪的设计思想,共光路及横向剪切原理、剪切量的计算方法以及干涉仪分束面上分束区与透射区的设计.该Sagnac横向剪切干涉仪作为嫦娥一号卫星干涉成像光谱仪的核心部件,经检测与在轨运... 以嫦娥一号卫星干涉成像光谱仪为例,介绍了Sagnac干涉仪的设计思想,共光路及横向剪切原理、剪切量的计算方法以及干涉仪分束面上分束区与透射区的设计.该Sagnac横向剪切干涉仪作为嫦娥一号卫星干涉成像光谱仪的核心部件,经检测与在轨运行,表明设计正确,经受了包括月食低温在内的各种恶劣的航天环境的考验,获得了大量清晰的月表多光谱图像. 展开更多
关键词 成像光谱仪 sagnac干涉仪 嫦娥一号
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测量微振动的光纤Sagnac干涉传感器 被引量：10
4
作者 梁艺军 刘志海 +1 位作者 杨军 苑立波 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期118-122,共5页
提出了一种光纤Sagnac干涉传感器,用于固体表面传播的超声波产生的微弱振动检测.当超声波信号在固体中传播并作用于光纤传感器的敏感环时,干涉仪的输出光强度受到了超声信号的调制;通过检测干涉仪的输出光强度并利用Fourier变换,获得了... 提出了一种光纤Sagnac干涉传感器,用于固体表面传播的超声波产生的微弱振动检测.当超声波信号在固体中传播并作用于光纤传感器的敏感环时,干涉仪的输出光强度受到了超声信号的调制;通过检测干涉仪的输出光强度并利用Fourier变换,获得了超声信号的频率特征.对传感系统的相位调制特性进行了仿真,并对实验结果进行了分析,结果表明该系统可用于固体中传播的超声波的频率特征识别. 展开更多
关键词 sagnac干涉仪 光纤传感器 超声波
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基于保偏光子晶体光纤Sagnac干涉仪的温度不敏感压力传感技术 被引量：7
5
作者 杨远洪 刘硕 +1 位作者 陆林 靳伟 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第8期7-12,共6页
分析和仿真了含两段保偏光纤的光纤Sagnac干涉仪输出光谱特性,获得消除两段双折射光纤交叉敏感的条件。提出了一种基于保偏光子晶体光纤Sagnac干涉仪的温度不敏感压力传感技术。采用实心保偏光子晶体光纤作为传感光纤,搭建了基于双段保... 分析和仿真了含两段保偏光纤的光纤Sagnac干涉仪输出光谱特性,获得消除两段双折射光纤交叉敏感的条件。提出了一种基于保偏光子晶体光纤Sagnac干涉仪的温度不敏感压力传感技术。采用实心保偏光子晶体光纤作为传感光纤,搭建了基于双段保偏光子晶体光纤Sagnac干涉仪的侧向压力传感系统,分别进行侧向压力测试及温度影响实验。实验结果表明,侧向压力灵敏度可以达到的0.287 7 nm/N,同时由温度变化引起的漂移量小于0.1 pm/℃。 展开更多
关键词 sagnac干涉仪 压力传感 保偏光纤 保偏光子晶体光纤 温度
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基于分体式Sagnac干涉仪的长波红外干涉成像光谱系统 被引量：5
6
作者 孟合民 高教波 +4 位作者 郑雅卫 张磊 范喆 骆延令 李明伟 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期19-25,共7页
介绍了基于分体式Sagnac干涉仪的静态高通量干涉成像光谱技术的基本原理,设计并实现了长波红外宽波段"等比消偏振"分光膜系,给出了干涉仪尺寸的设计方法并利用TracePro软件验证了设计的干涉光路。使用制冷型和非制冷型探测器... 介绍了基于分体式Sagnac干涉仪的静态高通量干涉成像光谱技术的基本原理,设计并实现了长波红外宽波段"等比消偏振"分光膜系,给出了干涉仪尺寸的设计方法并利用TracePro软件验证了设计的干涉光路。使用制冷型和非制冷型探测器对该红外干涉成像光谱仪方案进行了塑料薄膜透过率测试,实验结果与高精度Michelson光谱仪测量值有较高的吻合度,证实了该方案的正确性。最后进行了推扫实验,给出了数据重排、基线校正和"切趾"等数据预处理方法,验证了该系统方案工作模式的可行性。 展开更多
关键词 成像光谱 sagnac干涉仪 长波红外 等比消偏振分光
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基于Sagnac干涉的新型光缆径路探测方法研究 被引量：6
7
作者 孙强 秦威 孙睿頔 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期60-64,共5页
直埋光缆的路径探测是进行光缆维护、故障检测的一项重要工作,目前,多基于探测加载在光缆加强芯线上的电磁信号实现。本文基于Sagnac光纤干涉效应,提出一种新型的光缆径路探测方法,以分布式光纤传感理论为基础,结合光相位调制技术和软... 直埋光缆的路径探测是进行光缆维护、故障检测的一项重要工作,目前,多基于探测加载在光缆加强芯线上的电磁信号实现。本文基于Sagnac光纤干涉效应,提出一种新型的光缆径路探测方法,以分布式光纤传感理论为基础,结合光相位调制技术和软件解调技术,可有效实现对光缆路径的定位和探测。本文阐述了该方法的探测原理与系统构成,分析相应的相位调制与解调技术,并通过搭建相应的软硬件平台,验证该方法的可行性。实验表明,基于Sagnac光纤干涉效应的新型光缆径路探测方法具有较高的探测灵敏度和定位精确度,同时可有效避免电学探测方法具有的电磁干扰问题。 展开更多
关键词 径路探测 sagnac干涉 相位调制 软件解调
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基于光纤Sagnac干涉仪的旋转角度测量系统 被引量：7
8
作者 周星炜 王占斌 +2 位作者 袁一方 穆平安 陈林 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2005年第9期53-55,共3页
介绍了一种基于光纤Sagnac干涉仪的敏感角速度光纤传感器的工作原理.根据其输出的旋转信号的特点,采用P87LPC767单片机,设计出一套应用于角度测量的硬件及软件,实现了对中低速旋转的角度测量,可测角度范围为-360°～360°,且误... 介绍了一种基于光纤Sagnac干涉仪的敏感角速度光纤传感器的工作原理.根据其输出的旋转信号的特点,采用P87LPC767单片机,设计出一套应用于角度测量的硬件及软件,实现了对中低速旋转的角度测量,可测角度范围为-360°～360°,且误差低于1%. 详细介绍角度测量的实现,并对测量结果和误差进行分析. 展开更多
关键词 sagnac干涉仪 光纤传感器 P87LPC767单片机 角度测量
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基于成像光谱仪的Sagnac干涉仪的优化设计 被引量：12
9
作者 逯雪峰 白清兰 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期666-669,共4页
为了满足仪器的轻量化设计要求,研究了成像光谱仪系统中Sagnac干涉仪的优化设计方法,讨论仪器轻量化设计中干涉仪尺寸与系统前置望远镜倍率的制约关系,通过将Sagnac干涉仪展开为平板玻璃的方法对干涉仪的结构和光路进行分析,根据几何关... 为了满足仪器的轻量化设计要求,研究了成像光谱仪系统中Sagnac干涉仪的优化设计方法,讨论仪器轻量化设计中干涉仪尺寸与系统前置望远镜倍率的制约关系,通过将Sagnac干涉仪展开为平板玻璃的方法对干涉仪的结构和光路进行分析,根据几何关系推导出Sagnac干涉仪几何尺寸与入射干涉仪的光束孔径和视场角的关系表达式,通过该关系式可以求出干涉仪的尺寸极值和对应的系统前置望远镜倍率大小。以某短波红外光谱仪为例,运用推导出的关系式,计算并给出了优化设计结果。 展开更多
关键词 成像光谱仪 sagnac干涉仪 几何尺寸 优化设计
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Sagnac干涉仪的几何参量计算 被引量：5
10
作者 周志良 付强 相里斌 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期689-693,共5页
根据空间调制干涉成像光谱仪对视场的要求和小型化目标,通过对分体型Sagnac干涉仪的结构与光路进行分析,研究了Sagnac干涉仪的几何参量与入射光线视场角和孔径之间的关系.推导出满足视场要求的最优化几何参量以及满足横向剪切要求的几... 根据空间调制干涉成像光谱仪对视场的要求和小型化目标,通过对分体型Sagnac干涉仪的结构与光路进行分析,研究了Sagnac干涉仪的几何参量与入射光线视场角和孔径之间的关系.推导出满足视场要求的最优化几何参量以及满足横向剪切要求的几何参量修正量,并将其推广到实体型Sagnac干涉仪中,用于指导干涉成像光谱仪的结构设计与优化. 展开更多
关键词 干涉光谱仪 sagnac干涉仪 横向剪切 几何参量
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星载超广角改形Sagnac干涉仪的自推扫探测大气风场 被引量：6
11
作者 唐远河 张淳民 +3 位作者 陈光德 刘汉臣 Yunlong LIN 叶剑勇 《自然科学进展》 北大核心 2006年第11期1491-1495,共5页
用卫星运动的自推扫方式即入射角的变化探测上层大气风场,探测全视场达4．5°．利用自行设计的超广角改形Sagnac干涉仪光程差公式和Doppler频移导出“四强度法”探测风场的模式,通过卫星自推扫所致入射角的4个步进值,变换成卫星的4... 用卫星运动的自推扫方式即入射角的变化探测上层大气风场,探测全视场达4．5°．利用自行设计的超广角改形Sagnac干涉仪光程差公式和Doppler频移导出“四强度法”探测风场的模式,通过卫星自推扫所致入射角的4个步进值,变换成卫星的4次飞行时刻步进实现“四强度法”的风场探测．设计出超广角改形Sagnac干涉仪的结构尺寸后,通过实例论证了利用超广角改形Sagnac干涉仪,对OH(或O_2)732．0 nm极光,只要CCD照相机在9 s曝光时间内,通过卫星的4个飞行时刻3．4938,5．5848,7．3130和8．4724 s所探测的4个极光强度值,就能获得高度为600km距卫星1500km处的大气风场． 展开更多
关键词 超广角 改形sagnac干涉仪 自推扫 上层大气风场
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基于低双折射光子晶体光纤Sagnac干涉仪的超低温度系数扭曲传感器 被引量：11
12
作者 祖鹏 向望华(指导) 金永兴 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1433-1437,共5页
研究了低双折射光子晶体光纤中由光纤扭曲造成的圆双折射效应,并应用Sagnac干涉仪结构设计了扭曲传感器.在Sagnac环中的光子晶体光纤上施加机械压力引入初始线双折射并产生正弦干涉光谱,再扭曲光纤产生圆双折射使干涉光谱随扭曲角度移动... 研究了低双折射光子晶体光纤中由光纤扭曲造成的圆双折射效应,并应用Sagnac干涉仪结构设计了扭曲传感器.在Sagnac环中的光子晶体光纤上施加机械压力引入初始线双折射并产生正弦干涉光谱,再扭曲光纤产生圆双折射使干涉光谱随扭曲角度移动.光谱峰值波长随扭曲角度变化符合Sinc函数关系,理论分析与实验相符.传感器灵敏度为1.00nm/°,分比率为0.01°,并具有超低的温度系数-0.5pm/℃. 展开更多
关键词 光子晶体光纤传感器 扭曲传感器 低双折射光纤 sagnac干涉仪 双折射
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用于Sagnac干涉仪的PGC解调电路研制 被引量：2
13
作者 吴斌 蔡栋生 +1 位作者 何存富 杭利军 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1015-1020,共6页
论述了相位生成载波PGC解调技术的算法,并将基于PGC解调技术的硬件系统应用于Sagnac干涉型管道泄漏定位系统中,解调出干涉信号相位.实验结果表明:该解调系统能从干涉信号中有效地解调出泄漏信号,并实现管道泄漏点的准确定位.
关键词 光纤光学 光纤传感器 sagnac干涉仪 解调器
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基于Sagnac干涉仪的紫外超短脉冲放大技术 被引量：2
14
作者 张永生 黄珂 +1 位作者 颜立新 刘晶儒 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期445-448,共4页
　介绍了一种基于Sagnac干涉仪形式的超短脉冲多路放大技术,能够实现多个激光脉冲的自动复合,并且在理论上能够实现锁相输出。分析了调节偏差对于干涉仪性能的影响,在仔细调节好干涉仪的情况下,起主要限制作用的是放大器介质折射率的随... 　介绍了一种基于Sagnac干涉仪形式的超短脉冲多路放大技术,能够实现多个激光脉冲的自动复合,并且在理论上能够实现锁相输出。分析了调节偏差对于干涉仪性能的影响,在仔细调节好干涉仪的情况下,起主要限制作用的是放大器介质折射率的随机变化,同时给出了一种利用偏振分束片的多路放大方法及实验结果,将直径为50mm,能量为2～3mJ的脉冲激光放大为最大输出能量为120mJ,稳定运行在100mJ的脉冲。 展开更多
关键词 sagnac干涉仪 调节偏差 偏振分束片
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利用非线性Sagnac干涉法提高短脉冲信噪比 被引量：1
15
作者 张颖 孙立 +6 位作者 黄晚晴 谢娜 周凯南 曾小明 王晓东 刘兰琴 朱启华 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1737-1740,共4页
理论研究了影响Sagnac干涉法信噪比提升能力和效率的各项因素。通过控制脉冲的空间分布和衰减片透过率,能够有效提高Sagnac干涉法的效率。Sagnac干涉法提升信噪比的能力与入射脉冲的信噪比有关:入射脉冲信噪比越高,信噪比提升的量级就... 理论研究了影响Sagnac干涉法信噪比提升能力和效率的各项因素。通过控制脉冲的空间分布和衰减片透过率,能够有效提高Sagnac干涉法的效率。Sagnac干涉法提升信噪比的能力与入射脉冲的信噪比有关:入射脉冲信噪比越高,信噪比提升的量级就越大。在SILEX-Ⅰ超短超强脉冲激光装置上建立了实验平台。3TW压缩器输出的超短超强脉冲光经衰减片进入Sagnac干涉仪,非线性介质为5cm长的熔石英材料,衰减片透过率为55%。当入射脉冲能量为6.6mJ时,利用三阶自相关仪测量得到脉冲的信噪比从使用Sagna干涉仪前的10-6提高到了10-7,此时出射脉冲的能量为1.6mJ,效率为24%。该方法对光束口径没有限制,能够用于大能量条件下短脉冲信噪比的提升。 展开更多
关键词 超短脉冲 信噪比 非线性sagnac干涉法 透射衰减
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基于双Sagnac干涉仪的安全预警系统研究 被引量：2
16
作者 何存富 冯沛佩 +1 位作者 阮力 吴斌 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期488-495,共8页
针对长输管道的实时监测和周界的安全预警,建立基于双Sagnac干涉仪的分布式光纤传感安全预警系统,包括双Sagnac干涉仪的光路系统和基于LabVIEW平台的控制与检测软件。分析了管道破坏和周界入侵等产生的外界扰动信号对光相位信号的调制... 针对长输管道的实时监测和周界的安全预警,建立基于双Sagnac干涉仪的分布式光纤传感安全预警系统,包括双Sagnac干涉仪的光路系统和基于LabVIEW平台的控制与检测软件。分析了管道破坏和周界入侵等产生的外界扰动信号对光相位信号的调制原理和利用频域幅值法的定位原理,并研究了脉冲扰动信号和连续扰动信号的过零数分布情况。基于以上原理,开发了报警算法、定位算法和外界扰动类型判别算法软件,并进行了实验研究。实验结果表明,该安全预警系统可实现外扰动的实时监测、定位和扰动类型判别功能,具有定位精度较高、运行稳定可靠、操作便捷等优点,在工程中具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 光学测量 双sagnac干涉仪 安全预警 LABVIEW
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基于Sagnac干涉仪的光纤直流磁场传感研究 被引量：1
17
作者 宋章启 张学亮 +1 位作者 阳明晔 胡永明 《半导体光电》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期874-877,共4页
将磁致伸缩材料粘贴单模光纤构成的光纤磁传感探头接入Sagnac光纤环的一端,外加交流磁场将探头周围的直流磁场加载到4.9 kHz的高频信号上,建立了基于Sagnac干涉仪的光纤直流磁场传感实验系统。采用锯齿波相位调制的方法,将干涉仪系统相... 将磁致伸缩材料粘贴单模光纤构成的光纤磁传感探头接入Sagnac光纤环的一端,外加交流磁场将探头周围的直流磁场加载到4.9 kHz的高频信号上,建立了基于Sagnac干涉仪的光纤直流磁场传感实验系统。采用锯齿波相位调制的方法,将干涉仪系统相位偏置在π/2附近,通过测量所加高频信号的幅度,实现了对直流磁场的测量。实验得到系统信号稳定性为0.4%,磁场分辨率为4.3 nT,并给出36.75 g铁块经过磁传感探头时系统的响应信号。 展开更多
关键词 光纤光学 sagnac干涉仪 磁场传感 锯齿波调制
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基于光纤Sagnac干涉结构的磁光光纤费尔德常数测量 被引量：3
18
作者 李智 武保剑 文峰 《磁性材料及器件》 北大核心 2013年第2期26-28,共3页
提出了一种基于光纤Sagnac干涉结构的磁光光纤费尔德(Verdet)常数测量方法。通过测量光纤Sagnac干涉结构的损耗及其所能达到的最小透射率,可计算光路中耦合器的分光比;进而根据Sagnac干涉结构的透射率随外加磁场的变化,确定光纤的等效Ve... 提出了一种基于光纤Sagnac干涉结构的磁光光纤费尔德(Verdet)常数测量方法。通过测量光纤Sagnac干涉结构的损耗及其所能达到的最小透射率,可计算光路中耦合器的分光比;进而根据Sagnac干涉结构的透射率随外加磁场的变化,确定光纤的等效Verdet常数值。使用该方法实验测量了高非线性光纤Verdet常数的波长依赖性,成为磁光四波混频效应研究中磁光耦合系数选择和波长设置的重要依据。 展开更多
关键词 sagnac干涉仪 磁光光纤 Verdet常数
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扭转双折射光纤Sagnac干涉仪及电流传感 被引量：3
19
作者 张靖华 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 1998年第1期61-66,共6页
光纤固有和外界线性双折射是光纤电流传感实际应用的主要障碍．本文应用琼斯矩阵分析了扭转双折射光纤Ｓａｇｎａｃ干涉仪的偏振光干涉及电流传感，从理论上讨论了光纤线性双折射对Ｓａｇｎａｃ电流传感的影响，并指出为有效地抑制这一... 光纤固有和外界线性双折射是光纤电流传感实际应用的主要障碍．本文应用琼斯矩阵分析了扭转双折射光纤Ｓａｇｎａｃ干涉仪的偏振光干涉及电流传感，从理论上讨论了光纤线性双折射对Ｓａｇｎａｃ电流传感的影响，并指出为有效地抑制这一影响，要求的扭转速率约为２００ｒａｄ／ｍ的量级，此外，旋转Ｓａｇｎａｃ环两输入端面使它们的本地坐标系间夹角满足τｚ＋δ＝（ｎ＋１）π可进一步减小上述影响． 展开更多
关键词 扭转双折射光纤 sagnac干涉仪 光纤电流传感
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基于Sagnac干涉仪和Φ-OTDR的光缆振动预警定位系统 被引量：11
20
作者 赵奎 肖尊定 胡建超 《光通信技术》 北大核心 2020年第6期11-14,共4页
针对光缆经常遭到工程施工破坏的问题,提出了一种低成本的监测光缆线路沿线工程施工情况的振动预警定位系统,采用多个基于单轴Sagnac干涉仪的振动预警模块实时监测多个光缆的振动情况,通过相位敏感光时域反射仪(Φ-OTDR)模块确定振动点... 针对光缆经常遭到工程施工破坏的问题,提出了一种低成本的监测光缆线路沿线工程施工情况的振动预警定位系统,采用多个基于单轴Sagnac干涉仪的振动预警模块实时监测多个光缆的振动情况,通过相位敏感光时域反射仪(Φ-OTDR)模块确定振动点的位置。实验表明该系统成本低、预警效果好。 展开更多
关键词 单轴sagnac干涉仪 光开关选通 相位敏感光时域反射仪模块 后向瑞利散射 选定时间窗口取样
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