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光栅光纤论文

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光栅光纤论文

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摘 要:结构健康监测对保证结构的长期安全运行具有重要的意义,而位移监测是测量技术中最基本的测量项目之一,是多种物理量测量的基础(如:振动、压力、应变、加速度等)。光纤光栅是目前在智能材料系统与结构健康监测研究与应用最为广泛的敏感材料之一,具有分布式绝对测量、抗腐蚀能力强等优点。本文基于光纤光栅的应变测量原理,设计开发出一种新颖的位移传感装置,详细推导和试验验证了该装置的传感特性。研究结果表明,该装置具有温度自补偿、线性度和重复性好、精度较高等优点,具有良好的应用前景。 关键词:结构健康监测;位移;光纤光栅;温度自补偿 ABSTRACT:Structural Health Monitoring is very important to ensure the safe of the structure in a long period. However the displacement monitoring is one of the most basic measuring items and it is the foundation of the measure of other physics quantities (such as: vibration、pressure、strain、acceleration and so on). Fiber Bragg grating(FBG) with advantages of quasi—distribution absolute measurement,high corrosion resistance,etc,has become one of the most popular sensing element for intelligent materials system and structural health monitoring. In this paper,a novel displacement cell based on FBG was developed.Its sensing properties was theoretically analyzed and tested by experiments.The research results show that the FBG-based displacement cell has good 1inearity,repetition,immunity of temperature changes.Such kind of FBG-based displacement cell shows great prospect for practical applications. Keyword: structural health monitoring;displacement;Fiber Bragg grating; temperatureselfcompensation 中图分类号:TP212 文献标识码:A 文献标识码: A 文章编号: 1. 引 言 结构健康监测是土木工程学重要研究领域,其发展对认识结构的破坏机理,识别和修正计算模型,最终提高结构防灾减灾能力具有重要意义[1]。而位移检测是测量技术中最基本的测量项目之一[2],是多种物理量测量的基础(如:振动、压力、应变、加速度、流量等)。位移传感器按工作原理的不同可分为电阻式、振弦式、电感式和电容式等。它们有一个共同的缺点:数据不能长距离传输,耐久性较差。因此不适合于工程现场应用。光纤光栅是近10 年来出现的一种新型智能传感元件,具有抗潮、抗腐蚀能力强,耐久性好,结构简单,可以长距离传输,可以组成分布式传感网络等优点[3]。 本文基于光纤光栅的传感原理,并考虑到实际位移监测时必须排除温度的干扰,设计开发出一种带有温度自补偿的光纤光栅位移计,并进行了详细的原理推证和多种性能试验。 2. 光纤光栅位移计的结构设计 为了符合结构长期监测的要求,传感器结构应该具有:1)便于安装使用;2)能够温度自补偿;3)可靠性好;4)耐久性强等特点。根据上述要求,我们设计的光纤光栅位移计结构如图1所示。 1尾纤12尾纤23垫块4光纤光栅15光纤光栅26等强度梁7支杆 8楔块9探杆10压缩弹簧11连接杆 图1 光纤光栅位移计结构示意图 带有温度自补偿的光纤光栅位移计的组成部分主要包括:1)测量探杆:感知外界位移,是位移计的输入端;2)楔块:将位移量转换为等强度梁的挠度;3)等强度梁:位移计的核心组件,两个光纤光栅分别粘贴于等强度梁的上下表面,感受探杆位移引起的等强度梁的应变变化;4)压缩弹簧:给楔块提供恢复力。 3. 光纤光栅位移计的工作原理 光纤光栅波长与应变、温度间的关系 由Bragg 光栅的原理可知,它是温度和应变交叉敏感的元件。本设计为了消除温度对光栅工作的的影响,采用两个光纤光栅,因为两个光纤光栅彼此之间非常接近,我们可以认为两个光纤光栅的工作环境温度是相同的;而根据等强度梁的结构形式可以知道,等强度梁上下表面的应变数值相等、方向相反。光纤光栅在等强度梁上的布设图如下: 图2 等强度梁上光栅布设形式图 由Bragg光栅原理知光纤光栅位移计的两个光栅的表达式如下[4]: (1) (2) 其中 ,。 式中: —— 等强度梁的热膨胀系数; —— 掺锗光纤的光热系数; ——为光纤光栅光弹系数。 —— 环境温度变化量。 因为; 用式(1)减去式(2),得: (3) 又因为本次设计选用同一批光纤光栅,它们的传感特性一致,即,。则式(3)可以转换为: (4) 等强度梁挠度与应变关系 设梁的固定端宽度为,梁长为,梁厚为,梁的弹性模量为,梁自由端挠度和梁自由端所承受的力的关系为: (5) 等强度梁各点应变值和梁自由端所承受的力的关系为 (6) 将式(6)代入式(5)中得: (7) 位移传感理论公式 如图1位移计原理图,假设测量探杆有位移量,则探杆推动楔块产生水平位移为,等强度梁在楔块作用力下的挠度为,则有如下关系式: (8) 式中 ——楔块的倾斜角; 将式(7)代入(8)得出: (9) 由式(4)和(9)可得出位移与波长间关系式 (10)

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光纤光缆论文

光纤通信在配电网自动化上的应用 论文 1前言随着国家经济的发展和人民生活水平的提高,人们对电力的需求日益增长,同时对供电的可靠性和供电质量提出了更高的要求。配网馈线自动化是配网系统提高供电可靠性最直接有效的技术手段之一。在近几年国家加大了对城网和农网的改造,国内各大供电局对配电网自动化的投入也在加大。在配网自动化实现的过程中,我们发现通信问题是一个难点问题。在此,仅就光纤通信在配网自动化方面的应用谈一点认识和体会。 2配电网自动化对通信的要求 同调度SCADA系统一样,配电自动化系统也需要一个有效的通信网,同时他有自己的特点:终端数量极多。配网系统拥有众多的开闭所、配电变压器、柱上断路器,要对这些设备进行监控就需要许多FTU和TTU,同时这些FTU随配电设备安装,地域分布广,通讯节点分散。 配网自动化系统的规模、复杂程度和自动化程度决定了通信系统应满足下述要求: (1)可靠性: 配网系统的通信设备有很多暴露在室外,环境恶劣,因此必须能够抵御高温、低温、日晒、雨淋、风雪、冰雹和雷电等自然环境的侵袭。同时,尽量避免各种电磁干扰,保证长期稳定可靠地工作,并要求在线路停电时,通信系统仍能正常工作。 (2)经济性: 考虑到配电网系统的总体经济效益,通信系统的投资不应过大,力争充分利用现有的主网通信资源,进行主、配网整体规划,避免重复投资。 (3)寻址量大: 通信系统不仅要考虑目前及未来的数据传输的需要,还要考虑系统升级的要求。 (4)双向通信: 配网自动化要实现遥测、遥信、遥控功能,就必须要求具有双向通信能力。 (5)容易操作和免维护。 根据以上的要求,伴随着光纤价格的下降,目前,光纤通信正广泛地应用于电力系统。 3光纤通信 自激光器和低损耗光纤问世以来,光纤通信系统以其技术、经济上无可比拟的优越性而迅速崛起,并风靡全球。该系统是以光纤为传输介质,以光为载波信号传递信息的通信系统,应用的光波波长为~1.μm靘,整个系统由电端机、光端机、光缆和中继器构成。光纤可分为单模光纤(SMF)、多模光纤(MMF)、长波长低射散光纤(LMF)、保偏光纤(PMF)及塑料光纤(POF)等很多种;常用的为单模和多模光纤,多模光纤就是传输多个光波模式,而单模光纤只传输一个光波模式。单模光纤比多模光纤传输距离长,目前一般地,光信号在多模光纤内可传6km左右,在单模光纤内可传30km。因此,单模光设备的价格要高于多模光设备。实用的光纤通常都是由多根光纤、加强芯、保护材料、固定材料等组合成光缆构成的传输线。 光纤MODEM可完成光信号与数字信号之间的相互转换。光纤MODEM一般有一个以上的数据口用以传递同步或异步信号。通信速率可达到2Mbps或更高,配网常用的通信速率一般为同步N×64K或异步19200bps以下。故足以满足配网通信的需要,光纤MODEM的连接示意图如下:另外,还有一种光纤MODEM具有双环自愈功能。这一功能使通信的可靠性大大增强。其功能示意图如图2所示:图2(I)中,A,B,C三点是通过自愈光MODEM实现的双环网,若在D点发生故障,则如图2(II)所示,光路在A站和C站愈合(环回),使通信不受影响,同时向主站发出相应的告警及定位信号,使维修人员及时修复故障段光缆。4光纤通信的特点 光纤通信具有通信容量大,衰减小,不怕雷击,抗电磁干扰、抗腐蚀、保密性好、可靠性高、敷设方便等优点,不过投资费用相对较高,尤其对于城区内直埋式电缆线路的光纤敷设,施工费用将更大。 5光纤通信在配电网上的实现方案 光纤通信的组网方式非常灵活,可以构架成星型、链型、树状、网状、单纤网、双纤网、环上多分支、多环相交、多环相切等各种拓扑结构的网络。 根据配电自动化系统的特点,光纤网通常需组成环型网,并与计算机局域网连接,实现数据共享。常用的组网方式如图3所示。图3中:“S”表示网络服务器,“W1、W2、Wn”表示工作站,“b”表示变电所,“k”表示开闭所,“T”表示配电变压器。 实际工程设计中,充分考虑到电力通信专网拓扑结构的复杂性,SDH传输系统可以采用多达126个E1(2M口)全交叉连接和双主光环+多光分支的设计思想。基本构架为1~3个SDH/STM-1双纤自愈环相交或相切,而且在需要时,可通过更换光卡的方式在线升级为SDH/STM-4。如果局调度中心局域网位于网络地理中心,建议设计为相切环,以调度中心为切点,如图4所示;如果局调度中心局域网偏离网络地理中心,建议设计为相交环,由于调度中心不在交点,为了环间可靠转接,各环相交至少两点,互为保护路由,如图5所示。6结束语 在实际的配网自动化的通信系统,必须构建一个成本低、收效高的双向通信系统,用可以接受的费用在可靠性和信息流量方面提供非常高的性能。同时,由于配电网自动化系统所要完成的功能太多而系统复杂,采用单一的通信系统来满足所有的功能需要是不现实的,也是不经济的。因此,在配电网自动化系统中,要应用多种通信方式,按综合的经济技术指标而选取其中最优的组合。在电力系统中较常用的通信方式还有一点多址数字微波、数传电台、无线扩频、专线电缆、邮电本地网、载波、扩频载波等,可供组网时选择。

我是搞光纤通信的,要说论文,现在没有一篇高质量的论文,我大体给你说说吧,可以参照这个自己写。一、常见故障作为光纤通信,以光纤为介质进行数据的传输,最重要的就属光缆了,光缆分很多种,有单模和多模,一般光纤通信的常见故障有1、无光信号;2、光衰减过大;3、色散现象严重;二、解决方法1、无光信号,应检查光发射机的激光模块/激光器是否正常,是否有激光发出,可使用光功率计来测量;2、光衰减过大,可检查发射和接受端光纤接头是否有污物,可用95%乙醇擦拭,擦拭时一定注意不要损伤接口表面,否则光功率会衰减非常大;其次,检查接头是否对应,FC/UPC和FC/APC之间不能对接,因为由于接头接触面角度问题,会造成1-3dB不等的光衰减,要求发射和接受都采用相同规格型号的光纤接口;最后,检查链路;可用OTDR检测光缆链路是否畅通,是否有过大反射,一般在某一点有相对大些的反射,说明该点曾被截断过,后又重新熔接,如果有比较大的反射,说明该点没有熔接到位,造成了过大衰减,可去排查;光接收机接收灵敏度也决定了光功率,如果接收模块的灵敏度下降,那么也导致发射光功率不变的情况下 接受不到信号,或信号质量很弱;3、色散现象;色散可导致光信号接收不到或者接收到错误的信号等等,使误码率提高,影响正常的数据通信;色散现象主要存在大功率远距离的光纤传输,建议在采用光中继的方法来实现超远距离的光通信;以上是光纤通信设备常见的故障和排除方法,另外,还有一些因素也是影响光通信的原因,一下是一些经验,在排除故障时可先考虑:1、单模光纤可以通过多模光纤传输,但是多模不可以通过单模传输2、1310nm的光接收设备 可以接收1550nm的光信号,而1550nm的光接收设备无法接受1310nm的光信号;3、在换算传输距离的时候,1310nm可用计算,1550nm可用计算,要取最大上限作为计算值,不要取下限值!差不多就这些吧,其他的暂时想不起来了。多给点分吧。这问题我看了好几天了 都没人回答。

光纤通信光源技术论文篇二 我国光纤通信技术综述 光纤通信的发展依赖于光纤通信技术的进步。近年来,光纤通信技术得到了长足的发展,新技术不断涌现,这大幅提高了通信能力,并使光纤通信的应用范围不断扩大。 1. 我国光纤光缆发展的现状 普通光纤 普通单模光纤是最常用的一种光纤。随着光通信系统的发展,光中继距离和单一波长信道容量增大,光纤的性能还有可能进一步优化,表现在1550rim区的低衰减系数没有得到充分的利用和光纤的最低衰减系数和零色散点不在同一区域。符合规定的截止波长位移单模光纤和符合规定的色散位移单模光纤实现了这样的改进。 核心网光缆 我国已在干线(包括国家干线、省内干线和区内干线)上全面采用光缆,其中多模光纤已被淘汰,全部采用单模光纤,包括光纤和光纤。光纤虽然在我国曾经采用过,但今后不会再发展。光纤因其不能很大幅度地增加光纤系统容量,它在我国的陆地光缆中没有使用过。干线光缆中采用分立的光纤,不采用光纤带。干线光缆主要用于室外,在这些光缆中,曾经使用过的紧套层绞式和骨架式结构,目前已停止使用。 接入网光缆 接入网中的光缆距离短,分支多,分插频繁,为了增加网的容量,通常是增加光纤芯数。特别是在市内管道中,由于管道内径有限,在增加光纤芯数的同时增加光缆的光纤集装密度、减小光缆直径和重量,是很重要的。接入网使用普通单模光纤和低水峰单模光纤。低水峰单模光纤适合于密集波分复用,目前在我国已有少量的使用。 室内光缆 室内光缆往往需要同时用于话音、数据和视频信号的传输。并目还可能用于遥测与传感器。国际电工委员会(IEC)在光缆分类中所指的室内光缆,笔者认为至少应包括局内光缆和综合布线用光缆两大部分。局用光缆布放在中心局或其他电信机房内,布放紧密有序和位置相对固定。综合布线光缆布放在用户端的室内,主要由用户使用,因此对其易损性应比局用光缆有更严格的考虑。 电力线路中的通信光缆 光纤是介电质,光缆也可作成全介质,完全无金属。这样的全介质光缆将是电力系统最理想的通信线路。用于电力线杆路敷设的全介质光缆有两种结构:即全介质自承式(ADSS)结构和用于架空地线上的缠绕式结构。ADSS光缆因其可以单独布放,适应范围广,在当前我国电力输电系统改造中得到了广泛的应用。国内已能生产多种ADSS光缆满足市场需要。但在产品结构和性能方面,例如大志数光缆结构、光缆蠕变和耐电弧性能等方面,还有待进一步完善。ADSS光缆在国内的近期需求量较大,是目前的一种热门产品。 2. 光纤通信技术的发展趋势 对光纤通信而言,超高速度、超大容量和超长距离传输一直是人们追求的目标,而全光网络也是人们不懈追求的梦想。 超大容量、超长距离传输技术波分复用技术极大地提高了光纤传输系统的传输容量,在未来跨海光传输系统中有广阔的应用前景。近年来波分复用系统发展迅猛,目前的WDM系统已经大量商用,同时全光传输距离也在大幅扩展。提高传输容量的另一种途径是采用光时分复用(OTDM)技术,与WDM通过增加单根光纤中传输的信道数来提高其传输容量不同,OTDM技术是通过提高单信道速率来提高传输容量,其实现的单信道最高速率达640Gbit/s。 仅靠OTDM和WDM来提高光通信系统的容量毕竟有限,可以把多个OTDM信号进行波分复用,从而大幅提高传输容量。偏振复用(PDM)技术可以明显减弱相邻信道的相互作用。由于归零(RZ)编码信号在超高速通信系统中占空较小,降低了对色散管理分布的要求,且RZ编码方式对光纤的非线性和偏振模色散(PMD)的适应能力较强,因此现在的超大容量WDM/OTDM通信系统基本上都采用RZ编码传输方式。WDM/OTDM混合传输系统需要解决的关键技术基本上都包括在OTDM和WDM通信系统的关键技术中。 光孤子通信 光孤子是一种特殊的ps数量级的超短光脉冲,由于它在光纤的反常色散区,群速度色散和非线性效应相互平衡,因而经过光纤长距离传输后,波形和速度都保持不变。光孤子通信就是利用光孤子作为载体实现长距离无畸变的通信,在零误码的情况下信息传递可达万里之遥。 光孤子技术未来的前景是:在传输速度方面采用超长距离的高速通信,时域和频域的超短脉冲控制技术以及超短脉冲的产生和应用技术使现行速率10~20Gbit/s提高到100Gbit/s以上;在增大传输距离方面采用重定时、整形、再生技术和减少ASE,光学滤波使传输距离提高到100000km以上;在高性能EDFA方面是获得低噪声高输出EDFA。当然实际的光孤子通信仍然存在许多技术难题,但目前已取得的突破性进展使人们相信,光孤子通信在超长距离、高速、大容量的全光通信中,尤其在海底光通信系统中,有着光明的发展前景。 全光网络 未来的高速通信网将是全光网。全光网是光纤通信技术发展的最高阶段,也是理想阶段。传统的光网络实现了节点间的全光化,但在网络结点处仍采用电器件,限制了目前通信网干线总容量的进一步提高,因此真正的全光网已成为一个非常重要的课题。 全光网络以光节点代替电节点,节点之间也是全光化,信息始终以光的形式进行传输与交换,交换机对用户信息的处理不再按比特进行,而是根据其波长来决定路由。 目前,全光网络的发展仍处于初期阶段,但它已显示出了良好的发展前景。从发展趋势上看,形成一个真正的、以WDM技术与光交换技术为主的光网络层,建立纯粹的全光网络,消除电光瓶颈已成为未来光通信发展的必然趋势,更是未来信息网络的核心,也是通信技术发展的最高级别,更是理想级别。 结语 光通信技术作为信息技术的重要支撑平台,在未来信息社会中将起到重要作用。虽然经历了全球光通信的"冬天"但今后光通信市场仍然将呈现上升趋势。从现代通信的发展趋势来看,光纤通信也将成为未来通信发展的主流。人们期望的真正的全光网络的时代也会在不远的将来如愿到来。 看了“光纤通信光源技术论文”的人还看: 1. 光通信技术论文 2. 光纤技术论文 3. 光纤传感技术论文 4. 光通信技术论文(2) 5. 电力系统光纤通信技术论文

电力光纤通信线路的安全评估中文摘要 4 英文摘要 4-8 第一章 引言 8-13 本课题的选题意义 8-9 本课题的研究现状 9-11 本论文的研究内容 11-13 第二章 通信网络安全风险评估的介绍 13-23 安全风险评估的概念 13-14 安全及风险的定义 13-14 安全风险模型 14 信息安全风险评估方法 14-16 安全风险评估过程 16-19 确定系统范围 16 信息收集 16-18 风险评估 18 决策 18-19 实例分析 19-23 资产分类和业务重要级别划分 19 确定威胁 19 确定脆弱性 19-20 确定资产潜在损坏度 20 确定风险发生概率级别 20 风险分析 20-23 第三章 电力系统光纤通信线路运行数据统计分析 23-31 光缆在电力通信系统中的应用 23-24 光纤复合架空地线(OPGW) 23-24 全介质自承式光缆(ADSS) 24 电力通信系统光缆故障分析 24-25 电力通信系统光缆故障类型 24-25 华南地区某省电力通信网2006 年光缆故障原因分析统计 25-31 光缆故障情况总述 26-28 各类型光缆故障原因分析统计 28-31 第四章 基于云模型的电力光纤通信线路安全风险评估 31-43 云理论基本介绍 31-35 云概念的引入 31 隶属云的定义 31-32 云的数字特征及运算规则 32-34 云发生器及综合云 34-35 云模型的应用 35 基于云模型的综合指标评估算法 35-37 原理 35-36 算法步骤 36-37 安全风险评估实例——某省供电公司光纤通信线路的安全评估 37-43 确定指标体系 37-40 确定权重和评估结果等级 40-42 输出综合评估结果 42-43 第五章 基于可信性理论的电力光纤线路的运行风险评估 43-50 问题的引入 43-44 国内OPGW 光缆线路雷击断股案例 43 难点分析 43-44 可信性理论基础 44-46 四条公理 44-45 公理化模糊论的核心测度——可信性测度 45 随机模糊变量 45-46 光缆线路的运行风险评估 46-50 算法介绍 46-48 分析思路及步骤 48-50 第六章 结论

光纤光缆毕业论文

电子信息工程大学毕业论文 (张清卓)从21世纪开始,无线传感器网络就开始引起了学术界,军事界和工业界的极大关注。美国和欧洲相继启动了许多关于无线传感器网络的研究计划。随着科学技术的迅猛发展,人类目前已经置身于信息时代,信息的获取是实现信息化的前提,获取物理家门口满怀欣喜的一种重要工具就是传感器。无线传感器网络是当前国际上备受关注的,由多学高度交叉的新兴研究热点领域⑴它综合了传感器技术,嵌入式计算技术及无线通信技术等三大技术,能够通过嵌入式系统对信息进行处理,并通过随机自组织无线通信网络以多跳中继方式所感知信息传送到用户终端。 无线传感器网络可以用于监控温度,湿度,压力,土壤构成,噪声,机械应力等多种环境条件,使用户可以深入的了解和把我周围的世界。无线传感器网络的随机布设,自组织,环境适应等特点使其在军事国防,环境监测,生物医疗,抢先去救灾以及商业应用等领域具有广阔的应用前景,和很高的应用价值⑵。当然,在空进搜索和灾难拯救等特殊领域,无线传感器网络也有其得天独厚的技术优势。

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光纤通信技术的发展趋势[摘要]对光纤通信技术领域的主要发展热点作一简述与展望,主要有超高速传输系统,超大容量波分复用系统,光联网技术,新一代的光纤,IP over SDH与IP overOptical以及光接入网.关键词:光纤 超高速传输 超大容量波分复用 光联网光纤通信的诞生与发展是电信史上的一次重要革命.近几年来,随着技术的进步,电信管理体制的改革以及电信市场的逐步全面开放,光纤通信的发展又一次呈现了蓬勃发展的新局面,本文旨在对光纤通信领域的主要发展热点作一简述与展望.1 向超高速系统的发展从过去2O多年的电信发展史看,网络容量的需求和传输速率的提高一直是一对主要矛盾.传统光纤通信的发展始终按照电的时分复用(TDM)方式进行,每当传输速率提高4倍,传输每比特的成本大约下降30%~40%;因而高比特率系统的经济效益大致按指数规律增长,这就是为什么光纤通信系统的传输速率在过去20多年来一直在持续增加的根本原因.目前商用系统已从45Mbps增加到10Gbps,其速率在20年时间里增加了20O0倍,比同期微电子技术的集成度增加速度还快得多.高速系统的出现不仅增加了业务传输容量,而且也为各种各样的新业务,特别是宽带业务和多媒体提供了实现的可能.目前10Gbps系统已开始大批量装备网络,全世界安装的终端和中继器已超过5000个,主要在北美,在欧洲,日本和澳大利亚也已开始大量应用.我国也将在近期开始现场试验.需要注意的是,10Gbps系统对于光缆极化模色散比较敏感,而已经敷设的光缆并不一定都能满足开通和使用10Gbps系统的要求,需要实际测试,验证合格后才能安装开通.在理论上,上述基于时分复用的高速系统的速率还有望进一步提高,例如在实验室传输速率已能达到4OGbps,采用色度色散和极化模色散补偿以及伪三进制(即双二进制)编码后已能传输100km.然而,采用电的时分复用来提高传输容量的作法已经接近硅和镓砷技术的极限,没有太多潜力可挖了,此外,电的40Gbps系统在性能价格比及在实用中是否能成功还是个未知因素,因而更现实的出路是转向光的复用方式.光复用方式有很多种,但目前只有波分复用(WDM)方式进入大规模商用阶段,而其它方式尚处于试验研究阶段.2 向超大容量WDM系统的演进光纤接入|光纤传输如前所述,采用电的时分复用系统的扩容潜力已尽,然而光纤的200nm可用带宽资源仅仅利用了不到1%,99%的资源尚待发掘.如果将多个发送波长适当错开的光源信号同时在一极光纤上传送,则可大大增加光纤的信息传输容量,这就是波分复用(WDM)的基本思路.采用波分复用系统的主要好处是:(1)可以充分利用光纤的巨大带宽资源,使容量可以迅速扩大几倍至上百倍;(2)在大容量长途传输时可以节约大量光纤和再生器,从而大大降低了传输成本;(3)与信号速率及电调制方式无关,是引入宽带新业务的方便手段;(4)利用WDM网络实现网络交换和恢复可望实现未来透明的,具有高度生存性的光联网.鉴于上述应用的巨大好处及近几年来技术上的重大突破和市场的驱动,波分复用系统发展十分迅速.如果认为1995年是起飞年的话,其全球销售额仅仅为1亿美元,而2000年预计可超过40亿美元,2005年可达120亿美元,发展趋势之快令人惊讶.目前全球实际敷设的WDM系统已超过3000个,而实用化系统的最大容量已达320Gbps(2*16*10Gbps),美国朗讯公司已宣布将推出80个波长的WDM系统,其总容量可达200Gbps(80*)或400Gbps(40*10Gbps).实验室的最高水平则已达到(13*20Gbps).预计不久实用化系统的容量即可达到1Tbps的水平.可以认为近2年来超大容量密集波分复用系统的发展是光纤通信发展史上的又一里程碑.不仅彻底开发了无穷无尽的光传输键路的容量,而且也成为IP业务爆炸式发展的催化剂和下一代光传送网灵活光节点的基础.3 实现光联网——战略大方向上述实用化的波分复用系统技术尽管具有巨大的传输容量,但基本上是以点到点通信为基础的系统,其灵活性和可靠性还不够理想.如果在光路上也能实现类似SDH在电路上的分插功能和交叉连接功能的话,无疑将增加新一层的威力.根据这一基本思路,光的分插复用器(OADM)和光的交叉连接设备(OXC)均已在实验室研制成功,前者已投入商用.实现光联网的基本目的是:(1)实现超大容量光网络;(2)实现网络扩展性,允许网络的节点数和业务量的不断增长;(3)实现网络可重构性,达到灵活重组网络的目的;(4)实现网络的透明性,允许互连任何系统和不同制式的信号;(5)实现快速网络恢复,恢复时间可达100ms.鉴于光联网具有上述潜在的巨大优势,发达国家投入了大量的人力,物力和财力进行预研,特别是美国国防部预研局(DARPA)资助了一系列光联网项目,如以Be11core为主开发的"光网技术合作计划(ONTC)",以朗讯公司为主开发的"全光通信网"预研计划","多波长光网络(MONET)"和"国家透明光网络(NTON)"等.在欧洲和日本,也分别有类似的光联网项目在进行.光纤接入|光纤传输综上所述光联网已经成为继SDH电联网以后的又一新的光通信发展高潮.其标准化工作将于2000年基本完成,其设备的商用化时间也大约在2000年左右.建设一个最大透明的.高度灵活的和超大容量的国家骨干光网络不仅可以为未来的国家信息基础设施(NII) 奠定一个坚实的物理基础,而且也对我国下一世纪的信息产业和国民经济的腾飞以及国家的安全有极其重要的战略意义.4 新一代的光纤近几年来随着IP业务量的爆炸式增长,电信网正开始向下一代可持续发展的方向发展,而构筑具有巨大传输容量的光纤基础设施是下一代网络的物理基础.传统的单模光纤在适应上述超高速长距离传送网络的发展需要方面已暴露出力不从心的态势,开发新型光纤已成为开发下一代网络基础设施的重要组成部分.目前,为了适应干线网和城域网的不同发展需要,已出现了两种不同的新型光纤,即非零色散光纤(光纤)和无水吸收峰光纤(全波光纤). 新一代的非零色散光纤 非零色散光纤(光纤)的基本设计思想是在1550窗口工作波长区具有合理的较低色散,足以支持10Gbps的长距离传输而无需色散补偿,从而节省了色散补偿器及其附加光放大器的成本;同时,其色散值又保持非零特性,具有一起码的最小数值(如2ps/()以上),足以压制四波混合和交叉相位调制等非线性影响,适宜开通具有足够多波长的DWDM系统,同时满足TDM和DWDM两种发展方向的需要.为了达到上述目的,可以将零色散点移向短波长侧(通常1510~1520nm范围)或长波长侧(157nm附近),使之在1550nm附近的工作波长区呈现一定大小的色散值以满足上述要求.典型光纤在1550nm波长区的色散值为光纤的1/6~1/7,因此色散补偿距离也大致为光纤的6~7倍,色散补偿成本(包括光放大器,色散补偿器和安装调试)远低于光纤. 全波光纤 与长途网相比,城域网面临更加复杂多变的业务环境,要直接支持大用户,因而需要频繁的业务量疏导和带宽管理能力.但其传输距离却很短,通常只有50~80km,因而很少应用光纤放大器,光纤色散也不是问题.显然,在这样的应用环境下,怎样才能最经济有效地使业务量上下光纤成为网络设计至关重要的因素.采用具有数百个复用波长的高密集波分复用技术将是一项很有前途的解决方案.此时,可以将各种不同速率的业务量分配给不同的波长,在光路上进行业务量的选路和分插.在这类应用中,开发具有尽可能宽的可用波段的光纤成为关键.目前影响可用波段的主要因素是1385nm附近的水吸收峰,因而若能设法消除这一水峰,则光纤的可用频谱可望大大扩展.全波光纤就是在这种形势下诞生的.全波光纤采用了一种全新的生产工艺,几乎可以完全消除由水峰引起的衰减.除了没有水峰以外,全波光纤与普通的标准匹配包层光纤一样.然而,由于没有了水峰,光纤可以开放第5个低损窗口,从而带来一系列好处:(1)可用波长范围增加100nm,使光纤的全部可用波长范围从大约200nm增加到300nm,可复用的波长数大大增加;(2)由于上述波长范围内,光纤的色散仅为155Onm波长区的一半,因而,容易实现高比特率长距离传输;(3)可以分配不同的业务给最适合这种业务的波长传输,改进网络管理;(4)当可用波长范围大大扩展后,允许使用波长间隔较宽,波长精度和稳定度要求较低的光源,合波器,分波器和其它元件,使元器件特别是无源器件的成本大幅度下降,这就降低了整个系统的成本.5 IP over SDH与IP over Optical以IP业务为主的数据业务是当前世界信息业发展的主要推动力,因而能否有效地支持IP业务已成为新技术能否有长远技术寿命的标志.目前,ATM和SDH均能支持IP,分别称为IP over ATM和IP over SDH两者各有千秋.IP over ATM利用ATM的速度快,颗粒细,多业务支持能力的优点以及IP的简单,灵活,易扩充和统一性的特点,可以达到优势互补的目的,不足之处是网络体系结构复杂,传输效率低,开销损失大(达25%~30%).而SDH与IP的结合恰好能弥补上述IP overATM的弱点.其基本思路是将IP数据包通过点到点协议(PPP)直接映射到SDH帧,省掉了中间复杂的ATM层.具体作法是先把IP数据包封装进PPP分组,然后利用HDLC组帧,再将字节同步映射进SDH的VC包封中,最后再加上相应SDH开销置入STM-N帧中即可.IP over SDH在本质上保留了因特网作为IP网的无连接特征,形成统一的平面网,简化了网络体系结构,提高了传输效率,降低了成本,易于IP组插和兼容的不同技术体系实现网间互联.最主要优点是可以省掉ATM方式所不可缺少的信头开销和IP overATM封装和分段组装功能,使通透量增加25%~30%,这对于成本很高的广域网而言是十分珍贵的.缺点是网络容量和拥塞控制能力差,大规模网络路由表太复杂,只有业务分级,尚无优先级业务质量,对高质量业务难以确保质量,尚不适于多业务平台,是以运载IP业务为主的网络理想方案.随着千兆比高速路由器的商用化,其发展势头很强.采用这种技术的关键是千兆比高速路由器,这方面近来已有突破性进展,如美国Cisco公司推出的12000系列千兆比特交换路由器(GSR),可在千兆比特速率上实现因特网业务选路,并具有5~60Gbps的多带宽交换能力,提供灵活的拥塞管理,组播和QOS功能,其骨干网速率可以高达,将来能升级至10Gbps.这类新型高速路由器的端口密度和端口费用已可与ATM相比,转发分组延时也已降至几十微秒量级,不再是问题.总之,随着千兆比特高速路由器的成熟和IP业务的大发展,IP overSDH将会得到越来越广泛的应用.光纤接入|光纤传输但从长远看,当IP业务量逐渐增加,需要高于的链路容量时,则有可能最终会省掉中间的SDH层,IP直接在光路上跑,形成十分简单统一的IP网结构(IP overOptical).显然,这是一种最简单直接的体系结构,省掉了中间ATM层与SDH层,减化了层次,减少了网络设备;减少了功能重叠,简化了设备,减轻了网管复杂性,特别是网络配置的复杂性;额外的开销最低,传输效率最高;通过业务量工程设计,可以与IP的不对称业务量特性相匹配;还可利用光纤环路的保护光纤吸收突发业务,尽量避免缓存,减少延时;由于省掉了昂贵的ATM交换机和大量普通SDH复用设备,简化了网管,又采用了波分复用技术,其总成本可望比传统电路交换网降低一至二个量级!综上所述,现实世界是多样性的,网络解决方案也不会是单一的,具体技术的选用还与具体电信运营者的背景有关.三种IP传送技术都将在电信网发展的不同时期和网络的不同部分发挥自己应有的历史作用.但从面向未来的视角看,IP over Optical将是最具长远生命力的技术.特别是随着IP业务逐渐成为网络的主导业务后,这种对IP业务最理想的传送技术将会成为未来网络特别是骨干网的主导传送技术.在相当长的时期,IP over ATM,IP overSDH和IP over Optical将会共存互补,各有其最佳应用场合和领域.6 解决全网瓶颈的手段——光接入网过去几年间,网络的核心部分发生了翻天覆地的变化,无论是交换,还是传输都已更新了好几代.不久,网络的这一部分将成为全数字化的,软件主宰和控制的,高度集成和智能化的网络.而另一方面,现存的接入网仍然是被双绞线铜线主宰的(90%以上),原始落后的模拟系统.两者在技术上的巨大反差说明接入网已确实成为制约全网进一步发展的瓶颈.目前尽管出现了一系列解决这一瓶颈问题的技术手段,如双绞线上的xDSL系统,同轴电缆上的HFC系统,宽带无线接入系统,但都只能算是一些过渡性解决方案,唯一能够根本上彻底解决这一瓶颈问题的长远技术手段是光接入网.接入网中采用光接入网的主要目的是:减少维护管理费用和故障率;开发新设备,增加新收入;配合本地网络结构的调整,减少节点,扩大覆盖;充分利用光纤化所带来的一系列好处;建设透明光网络,迎接多媒体时代. 所谓光接入网从广义上可以包括光数字环路载波系统(ODLC)和无源光网络(PON)两类.数字环路载波系统DLC不是一种新技术,但结合了开放接口,并在光纤上传输综合的DLC(IDLC),显示了很大的生命力,以美国为例,目前的亿用户线中,DLC/IDLC已占据3600万线,其中IDLC占2700万线.特别是新增用户线中50%为IDLC,每年约500万线.至于无源光网络技术主要是在德国和日本受到重视.德国在1996年底前共敷设了约230万线光接入网系统,其中PON约占100万线.日本更是把PON作为其网络光纤化的主要技术,坚持不懈攻关十多年,采取一系列技术和工艺措施,将无源光网络成本降至与铜缆绞线成本相当的水平,并已在1998年全面启动光接入网建设,将于2010年达到6000万线,基本普及光纤通信网,以此作为振兴21世纪经济的对策.近来又计划再争取提前到2005年实现光纤通信网.光纤接入|光纤传输在无源光网络的发展进程中,近来又出现了一种以ATM为基础的宽带无源光网络(APON),这种技术将ATM和PON的优势相互结合,传输速率可达622/155Mbps,可以提供一个经济高效的多媒体业务传送平台并有效地利用网络资源,代表了多媒体时代接入网发展的一个重要战略方向.目前国际电联已经基本完成了标准化工作,预计1999年就会有商用设备问世.可以相信,在未来的无源光网络技术中,APON将会占据越来越大的份额,成为面向21世纪的宽带投入技术的主要发展方向.7 结束语从上述涉及光纤通信的几个方面的发展现状与趋势来看,完全有理由认为光纤通信进入了又一次蓬勃发展的新高潮.而这一次发展高潮涉及的范围更广,技术更新更难,影响力和影响面也更宽,势必对整个电信网和信息业产生更加深远的影响.它的演变和发展结果将在很大程度上决定电信网和信息业的未来大格局,也将对下一世纪的社会经济发展产生巨大影响.

823. 110kv变电站电气二次部分设计 824. 基于AT89C51的电话远程控制系统 825. 数字电子秤的设计 826. 基于单片机的数字电子钟设计 827. 湿度传感器在农作物生长环境参数监测仪中的应用 828. 基于单片机的数字频率计的设计 829. 简易数控直流稳压源的设计 830. 基于凌阳单片机的语音实时采集系统设计 831. 简单语音识别算法研究 832. 基于数字温度计的多点温度检测系统 833. 家用可燃气体报警器的设计 834. 基于61单片机的语音识别系统设计 835. 红外遥控密码锁的设计 836. 简易无线对讲机电路设计 837. 基于单片机的数字温度计的设计 838. 甲醛气体浓度检测与报警电路的设计 839. 基于单片机的水温控制系统设计 840. 设施环境中二氧化碳检测电路设计 841. 基于单片机的音乐合成器设计 842. 设施环境中湿度检测电路设计 843. 基于单片机的家用智能总线式开关设计 844. 篮球赛计时记分器 845. 汽车倒车防撞报警器的设计 846. 设施环境中温度测量电路设计 847. 等脉冲频率调制的原理与应用 848. 基于单片机的电加热炉温 849. 病房呼叫系统 850. 单片机打铃系统设计 851. 智能散热器控制器的设计 852. 电子体温计的设计 853. 基于FPGA音频信号处理系统的设计 854. 基于MCS-51数字温度表的设计 855. 基于SPCE061A的语音控制小车设计 856. 基于VHDL的智能交通控制系统 857. 基于VHDL语言的数字密码锁控制电路的设计 858. 基于单片机的超声波测距系统的设计 859. 基于单片机的八路抢答器设计 860. 基于单片机的安全报警器 861. 基于SPCE061A的易燃易爆气体监测仪设计 862. 基于CPLD的LCD显示设计 863. 基于单片机的电话远程控制家用电器系统设计 864. 基于单片机的交通信号灯控制电路设计 865. 单片机的数字温度计设计 866. 基于单片机的可编程多功能电子定时器 867. 基于单片机的空调温度控制器设计 868. 数字人体心率检测仪的设计 869. 基于单片机的室内一氧化碳监测及报警系统的研究 870. 基于单片机的数控稳压电源的设计 871. 原油含水率检测电路设计 872. 基于AVR单片机幅度可调的DDS信号发生器 873. 四路数字抢答器设计 874.单色显示屏的设计875.基于CPLD直流电机控制系统的设计876.基于DDS的频率特性测试仪设计877.基于EDA的计算器的设计878.基于EDA技术的数字电子钟设计879.基于EDA技术的智力竞赛抢答器的设计880.基于FPGA的18路智力竞赛电子抢答器设计881.基于USB接口的数据采集系统设计与实现882.基于单片机的简易智能小车的设计883.基于单片机的脉象信号采集系统设计884.一种斩控式交流电子调压器设计885.通信用开关电源的设计886.鸡舍灯光控制器 887.三相电机的保护控制系统的分析与研究888.信号高精度测频方法设计889.高精度电容电感测量系统设计890.虚拟信号发生器设计和远程实现891.脉冲调宽型伺服放大器的设计892.超声波测距语音提示系统的研究893.电表智能管理装置的设计894.智能物业管理器的设计895.基于虚拟仪器技术的数字滤波及频率测试896.基于无线传输技术的室温控制系统设计----温度控制器软件设计897.基于计算机视觉的构件表面缺陷特征提取898.基于无线传输技术的室温控制系统设计----温度控制器硬件设计899.基于微控制器的电容器储能放电系统设计890.基于单片机的语音提示测温系统的研究891.基于单片机的数字钟设计892.基于单片机的数字电压表的设计893.基于单片机的交流调功器设计894.基于SPI通信方式的多道信号采集器设计895.基于LabVIEW的虚拟频谱分析仪的设计896.功率因数校正器的设计897.全自动电压表的设计898.基于Labview的虚拟数字钟设计899.温度箱模拟控制系统900.水塔智能水位控制系统901.基于单片机的全自动洗衣机902.数字流量计903.简易无线电遥控系统 904.基于单片机的步进电机的控制905.基于AT89S51单片机的数字电子时钟906.基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现 907.超声波测距仪的设计 908.简易数字电压表的设计 909.虚拟信号发生器设计及远程实现 910.智能物业管理器的设计911.信号高精度测频方法设计912.三相电机的保护控制系统的分析与研究 913.温度监控系统设计914.数字式温度计的设计 915.全自动节水灌溉系统--硬件部分916.电子时钟的设计917.基于单片机的电阻炉温度控制系统918.基于GSM网络的无线LED广告牌系统的设计919.基于单片机的数字函数发生器的设计920.基于AT89S52的无线自动车库门921.基于单片机的自动门控系统设计922.基于单片机的遥控灯光系统923.基于MultiSim 8的高频电路仿真技术 924.数字式脉搏计 925.实用信号源的设计 926.无线多路遥控发射与接收 开关电源的设计 928.数字频率计设计 929.基于单片机的电梯控制系统 930.基于单片机的产品自动计数器 931.水温控制系统的设计 932.智能音乐闹钟设计 933.防盗门密码锁的设计 934.多功能时钟打点系统设计 935.多功能倒计时显示牌 936.程控滤波器的设计 937.多功能程控电源设计 938.电子秤的设计 939.电红外线感应自动门的设计 940.单片机控制的语音录放系统的设计 941.超声波测距仪 的设计与实现 943.±5V直流稳压电源的设计 944.用单片机进行温度的控制及LCD显示系统的设计945.双音报警器 946.可编程动态广告牌控制系统设计947.基于单片机的遥控灯光系统 ·单片机交通灯控制系统设计--带仿真的 ·压力容器液位检测装置 ·电子密码锁设计 ·多路智能报警器设计 ·病房无线呼叫系统 ·太阳能热水器中央控制器的设计与实现 ·汽车安全气囊应用研究 ·煤气报警器的设计 ·基于AT89S51单片机的出租车计价器 ·红外防盗报警器的设计 ·红外声控报警系统的设计 ·智能家居的发展 ·超声波倒车雷达设计 ·直流开关变送器的研究 ·基于AT89S51单片机的数字电子钟设计 ·电子时钟设计 课程设计 ·基于凌阳16位单片机的智能录音电话 ·基于单片机的照明控制系统 ·电子日历钟 ·电力监控系统 ·电梯控制系统的设计 ·电压型三相交流变频调速系统设计 ·多点温度采集系统与控制器设计 ·多功能秒表系统设计 ·多路开关直流稳压电源 ·公交车自动报站系统的硬件设计原理 ·红外线感应灯控制系统 ·交通灯定时控制系统 ·快速煤质监测仪的I/O单元设计 ·锂电池智能充电控制器的设计 ·六相异步电机缺相运行性能分析 ·煤矿井下安全监控系统的设计 ·数控可调稳压电源 ·音乐控制系统的设计 ·面向移动机器人的远程PDA控制器通信系统设计 ·面向移动机器人的远程PDA控制器主控电路设计 ·开关电源的设计研究 ·220KV变电站电气部分设计 ·直流电机PWM控制系统 ·医用数显测温仪设计 ·电力负荷预测技术 ·串联电容补偿装置的设计研究 ·充电电池容量测试电路设计 ·间冷式电冰箱电气控制实验模拟台 ·基于51单片机数控直流电源的设计 ·基于单片机实现红外测温仪设计 ·基于单片机的数字万用表设计 ·基于单片机的直流同步电机调速系统研究 ·基于单片机的电子秤毕业设计论文 ·红外感应水龙头 ·路灯的节能控制 ·多功能智能信号发生器 ·锅炉液位控制系统 ·电气传动控制系统 ·电动自行车调速系统的设计 ·脉冲电镀电源的设计 ·基于MSP430单片机的多路数据采集系统的设计 ·水塔水位自动控制装置 ·印染丝光过程的浓烧碱的在线控制 ·基于单片机的自动化点焊控制系统 ·100kW微机控制单晶硅加热电源设计 ·防火卷帘门智能控制装置设计 ·基于单片机温湿度控制系统 ·出租车计费系统设计 ·基于PID控制算法的恒温控制系统 ·基于CAN总线的教学模拟汽车模型的设计 ·基于单片机的温度测量系统设计 ·智能化住宅中的防盗防火报警系统设计 ·火灾自动监控报警系统设计 ·旅客列车自动报站多媒体系统 ·锂电池智能充电器设计 ·医疗呼叫系统设计 ·基于单片机的饮水机温度控制系统设计 ·基于脉宽调制技术的D类音频放大器 ·双技术玻璃破碎探测器 其中这些有开题报告 1. 用单片机进行温度的控制及LCD显示系统的设计 2. 基于MultiSim 8的高频电路仿真技术 3. 简易数字电压表的设计 4. 虚拟信号发生器设计及远程实现 5. 智能物业管理器的设计 6. 信号高精度测频方法设计 7. 三相电机的保护控制系统的分析与研究 8. 温度监控系统设计 9. 数字式温度计的设计 10. 全自动节水灌溉系统--硬件部分 11. 电子时钟的设计 12. 全自动电压表的设计 13. 脉冲调宽型伺服放大器的设计 14. 基于虚拟仪器技术的数字滤波及频率测试 15. 基于无线传输技术的室温控制系统设计——温度控制器硬件设计 16. 温度箱模拟控制系统 17. 基于无线传输技术的室温控制系统设计——温度控制器软件设计 18. 基于微控制器的电容器储能放电系统设计 19. 基于机器视觉的构件表面缺陷特征提取 20. 基于单片机的语音提示测温系统的研究 21. 基于单片机的步进电机的控制 22. 单片机的数字钟设计 23. 基于单片机的数字电压表的设计 24. 基于单片机的交流调功器设计 25. 基于SPI通信方式的多通道信号采集器设计 26. 基于LabVIEW虚拟频谱分析仪的设计 27. 功率因数校正器的设计 28. 高精度电容电感测量系统设计 29. 电表智能管理装置的设计 30. 基于Labview的虚拟数字钟设计 31. 超声波测距语音提示系统的研究 32. 斩控式交流电子调压器设计 33. 基于单片机的脉象信号采集系统设计 34. 基于单片机的简易智能小车设计 35. 基于FPGA的18路智力竞赛电子抢答器设计 36. 基于EDA技术的智力竞赛抢答器的设计 37. 基于EDA技术的数字电子钟设计 38. 基于EDA的计算器的设计 39. 基于DDS的频率特性测试仪设计 40. 基于CPLD直流电机控制系统的设计 41. 单色显示屏的设计 42. 扩音电话机的设计 43. 基于单片机的低频信号发生器设计 44. 35KV变电所及配电线路的设计 45. 10kV变电所及低压配电系统的设计 46. 6Kv变电所及低压配电系统的设计 47. 多功能充电器的硬件开发 48. 镍镉电池智能充电器的设计 49. 基于MCS-51单片机的变色灯控制系统设计与实现 50. 智能住宅的功能设计与实现原理研究 51. 用IC卡实现门禁管理系统 52. 变电站综合自动化系统研究 53. 单片机步进电机转速控制器的设计 54. 无刷直流电机数字控制系统的研究与设计 55. 液位控制系统研究与设计 56. 智能红外遥控暖风机设计 57. 基于单片机的多点无线温度监控系统 58. 蔬菜公司恒温库微机监控系统 59. 数字触发提升机控制系统 60. 仓储用多点温湿度测量系统 61. 矿井提升机装置的设计 62. 中频电源的设计 63. 数字PWM直流调速系统的设计 64. 基于ARM的嵌入式温度控制系统的设计 65. 锅炉控制系统的研究与设计 66. 动力电池充电系统设计 67. 多电量采集系统的设计与实现 68. PWM及单片机在按摩机中的应用 69. IC卡预付费煤气表的设计 70. 基于单片机的电子音乐门铃的设计 71. 新型出租车计价器控制电路的设计 72. 单片机太阳能热水器测控仪的设计 73. LED点阵显示屏-软件设计 74. 双容液位串级控制系统的设计与研究 75. 三电平Buck直流变换器主电路的研究 76. 基于PROTEUS软件的实验板仿真 77. 基于16位单片机的串口数据采集 78. 电机学课程CAI课件开发 79. 单片机教学实验板——软件设计 80. 63A三极交流接触器设计 81. 总线式智能PID控制仪 82. 自动售报机的设计 83. 断路器的设计 84. 基于MATLAB的水轮发电机调速系统仿真 85. 数控缠绕机树脂含量自控系统的设计 86. 软胶囊的单片机温度控制(硬件设计) 87. 空调温度控制单元的设计 88. 基于人工神经网络对谐波鉴幅 89. 基于单片机的鱼用投饵机自动控制系统的设计 90. 锅炉汽包水位控制系统 91. 基于单片机的玻璃管加热控制系统设计 92. 基于AT89C51单片机的号音自动播放器设计 93. 基于单片机的普通铣床数控化设计 94. 基于AT89C51单片机的电源切换控制器的设计 95. 基于51单片机的液晶显示器设计 96. 超声波测距仪的设计及其在倒车技术上的应用 97. 智能多路数据采集系统设计 98. 公交车报站系统的设计 99. 基于RS485总线的远程双向数据通信系统的设计 100. 宾馆客房环境检测系统 101. 智能充电器的设计与制作 102. 基于单片机的户式中央空调器温度测控系统设计 103. 基于单片机的乳粉包装称重控制系统设计 104. 基于单片机的定量物料自动配比系统 105. 基于单片机的液位检测 106. 基于单片机的水位控制系统设计 107. 基于VDMOS调速实验系统主电路模板的设计与开发 108. 基于IGBT-IPM的调速实验系统驱动模板的设计与开发 109. HEF4752为核心的交流调速系统控制电路模板的设计与开发 110. 基于87C196MC交流调速实验系统软件的设计与开发 111. 87C196MC单片机最小系统单板电路模板的设计与开发 112. 电子密码锁控制电路设计 113. 基于单片机的数字式温度计设计 114. 列车测速报警系统 115. 基于单片机的步进电机控制系统 116. 语音控制小汽车控制系统设计 117. 智能型客车超载检测系统的设计 118. 直流机组电动机设计 119. 单片机控制交通灯设计 120. 中型电弧炉单片机控制系统设计 121. 中频淬火电气控制系统设计 122. 新型洗浴器设计 123. 新型电磁开水炉设计 124. 基于电流型逆变器的中频冶炼电气设计 125. 6KW电磁采暖炉电气设计 126. 基于CD4017电平显示器 127. 多路智力抢答器设计 128. 智能型充电器的电源和显示的设计 129. 基于单片机的温度测量系统的设计 130. 龙门刨床的可逆直流调速系统的设计 131. 音频信号分析仪 132. 基于单片机的机械通风控制器设计 133. 论电气设计中低压交流接触器的使用 134. 论人工智能的现状与发展方向 135. 浅论配电系统的保护与选择 136. 浅论扬州帝一电器的供电系统 137. 浅谈光纤光缆和通信电缆 138. 浅谈数据通信及其应用前景 139. 浅谈塑料光纤传光原理 140. 浅析数字信号的载波传输 141. 浅析通信原理中的增量控制 142. 太阳能热水器水温水位测控仪分析 143. 电气设备的漏电保护及接地 144. 论“人工智能”中的知识获取技术 145. 论PLC应用及使用中应注意的问题 146. 论传感器使用中的抗干扰技术 147. 论电测技术中的抗干扰问题 148. 论高频电路的频谱线性搬移 149. 论高频反馈控制电路 150. 论工厂导线和电缆截面的选择 151. 论工厂供电系统的运行及管理 152. 论供电系统的防雷、接地保护及电气安全 153. 论交流变频调速系统 154. 论人工智能中的知识表示技术 155. 论双闭环无静差调速系统 156. 论特殊应用类型的传感器 157. 论无损探伤的特点 158. 论在线检测 159. 论专家系统 160. 论自动测试系统设计的几个问题 161. 浅析时分复用的基本原理 162. 试论配电系统设计方案的比较 163. 试论特殊条件下交流接触器的选用 164. 自动选台立体声调频收音机 165. 基于立体声调频收音机的研究 166. 基于环绕立体声转接器的设计 167. 基于红外线报警系统的研究 168. 多种变化彩灯 169. 单片机音乐演奏控制器设计 170. 单目视觉车道偏离报警系统 171. 基于单片机的波形发生器设计 172. 智能毫伏表的设计 173. 微机型高压电网继电保护系统的设计 174. 基于单片机mega16L的煤气报警器的设计 175. 串行显示的步进电机单片机控制系统 176. 编码发射与接收报警系统设计:看护机 177. 编码发射接收报警设计:爱情鸟 178. 红外快速检测人体温度装置的设计与研制 179. 用单片机控制的多功能门铃 180. 电气控制线路的设计原则 181. 电气设备的选择与校验 182. 浅论10KV供电系统的继电保护的设计方案 183. 智能编码电控锁设计 184. 自行车里程,速度计的设计 185. 等精度频率计的设计 186. 基于嵌入式系统的原油含水分析仪的硬件与人机界面设计 187. 数字电子钟的设计与制作 188. 温度报警器的电路设计与制作 189. 数字电子钟的电路设计 190. 鸡舍电子智能补光器的设计 191. 电子密码锁的电路设计与制作 192. 单片机控制电梯系统的设计 193. 常用电器维修方法综述 194. 控制式智能计热表的设计 195. 无线射频识别系统发射接收硬件电路的设计 196. 基于单片机PIC16F877的环境监测系统的设计 197. 基于ADE7758的电能监测系统的设计 198. 基于单片机的水温控制系统 199. 基于单片机的鸡雏恒温孵化器的设计 200. 自动存包柜的设计 201. 空调器微电脑控制系统 202. 全自动洗衣机控制器 203. 小功率不间断电源(UPS)中变换器的原理与设计 204. 智能温度巡检仪的研制 205. 保险箱遥控密码锁 206. 基于蓝牙技术的心电动态监护系统的研究 207. 低成本智能住宅监控系统的设计 208. 大型发电厂的继电保护配置 209. 直流操作电源监控系统的研究 210. 悬挂运动控制系统 211. 气体泄漏超声检测系统的设计 212. FC-TCR型无功补偿装置控制器的设计 213. 150MHz频段窄带调频无线接收机 214. 数字显示式电子体温计 215. 基于单片机的病床呼叫控制系统 216. 基于单片微型计算机的多路室内火灾报警器 217. 基于单片微型计算机的语音播出的作息时间控制器 218. 交通信号灯控制电路的设计 219. 单片机控制的全自动洗衣机毕业设计论文 220. 单片机脉搏测量仪 221. 红外报警器设计与实现

光纤激光器的研究论文

包括但不限于:1、工业制造:高功率光纤激光器可以用于材料切割、焊接和打孔等工艺,其相干组束设计可以提高加工精度和效率。2、医疗保健:高功率光纤激光器可用于医学手术、皮肤修复和治疗等方面,其相干组束设计可以减小患者受到的创伤和疼痛。3、通信技术:高功率光纤激光器可以用于数据传输和光通信网络,其相干组束设计可以提高传输距离和数据传输速度。4、科学研究:高功率光纤激光器可以用于物理实验和科研探索,其相干组束设计可以提高实验精度和测量准确度。

“我们首次在基于集成光子芯片的掺铒波导放大器中,实现超过 145 毫瓦(>145mW)的片上连续光输出功率,比已报道的器件提高两个数量级。并在几平方毫米的芯片面积上,实现了超过 30 分贝的片上连续光增益,这相当于将输入信号放大 1000 倍,也能满足光通信在 C 波段以及部分 L 波段的应用需求。”瑞士洛桑联邦理工(EPFL,École Polytechnique Fédérale de Lausanne)物理系教授托拜厄斯·J· 基彭伯格(Tobias J. Kippenberg)团队表示。

他们谈论的这一成果,正是近期发表在 Science 的一篇论文[1]。研究中,该团队在最长达 米的超低损耗氮化硅集成光波导中,使用了高能铒离子注入的方法进行掺杂。这种稀土离子注入技术在 1991 年由当时在美国贝尔实验室的阿尔贝托·波尔曼(Alberto Polman)教授(现任职于荷兰原子分子国立研究所)在薄膜材料中验证。该团队在保证离子掺杂均匀性的同时实现了高达 原子掺杂浓度,铒离子分布与光模场重叠因子高达 50%,相比于其他稀土离子掺杂方式具有明显的优势。

高温退火之后,离子注入后的波导仍然保持了小于 5 分贝每米的超低背景光损耗,相当于在 1 米长的光波导中光信号背景损耗小于 50%。课题组使用波长在 1480 纳米的泵浦光(约 245 毫瓦),实现了接近 60% 的最大片上光功率转换效率。

相关器件的放大性能,不仅能与最先进的硅基异质集成半导体光放大器的增益性能相媲美,还达到了一些部分商用掺铒光纤放大器的水平。此外,他们还展示了选择性离子注入技术,证明了任意定义芯片上铒掺杂区域的可行性,借此制备出在同一个集成光子芯片上同时实现光增益单元与低损耗的无源功能器件,为实现大规模复杂的单片集成有源光子芯片提供了技术基础。

在应用上,其最直接的一个应用前景是实现尺寸极紧凑的高性能波导光放大器,在对器件体积和重量敏感的部分应用场景中取代台式光纤放大器,比如在数据中心,移动设备,和机载、星载设备中。

进一步的,该器件可以与其他片上光子功能器件集成在同一个光子芯片上,实现更复杂的、集成度更高的功能器件和系统,比如低噪声激光器、波长可调激光器、光子雷达引擎等,以满足光通信、集成微波光子学、量子信息存储等重要领域的研究和应用需求。

其中,该团队的博士后刘阳博士、博士生邱哲儒、博士生纪歆茹是论文主要作者;两位 EPFL 前同事——目前就职于南京航空航天大学的何吉骏博士、和就职于深圳国际量子研究院刘骏秋博士,也参与了该工作。

论文题为《基于光子集成电路的掺铒放大器》(A photonic integrated circuit–based erbium-doped amplifier),发表之后还得到了 Science 的亮点报道[2]。

亟待解决的难题:在集成光子芯片中实现高性能、低串扰的光信号放大

据介绍,作为一个可将微弱的光信号直接进行光放大的器件,掺铒光纤放大器被广泛用于长距离光纤通信网路和各种光纤激光中。掺铒光纤放大器的实现,是通过在光纤纤芯中注入了铒(Er)离子这种稀土元素,使得在泵浦光源的激励下,可直接对通信波段的光信号进行放大。

近二十年来,集成光子芯片技术得到了迅速发展,也极大降低了光子信号处理器件的尺寸和功耗。然而,一直以来在集成光子芯片中实现高性能、低串扰的光信号放大,是一个亟待解决的难题。

而本次团队将高浓度稀土铒离子直接注入到集成光子芯片中,实现了集成光波导放大器,首次达到了与商用光纤放大器相当的性能, 解决了实现集成高功率光放大器、低噪声激光器、高脉冲功率锁模激光器等重要光子器件的关键难题。

其研究背景要从 20 世纪 80 年代说起。当时,国际著名光子学专家、英国南安普顿大学光电子中心的佩恩爵士(Sir D. N. Payne),以及美国贝尔实验室的物理学家埃曼努尔·杜苏庇尔(Emmanuel Desurvire)等研究人员发明了掺铒光纤放大器,它的诞生是光纤通信技术的革命性突破。

而华裔物理学家、诺贝尔物理学奖得主高锟发明的光纤,奠定了光通信的基础。但是,只有在光纤放大器取代了传统的、性能受限的电中继器之后,光通信技术才得到了飞速发展,人们才能通过遍布全球的长距离、跨洋光纤通信网络与世界各地通信交流。

稀土离子比如铒、镱、铥等具有独特的 4f 壳层电子结构,这让它们在宿主材料中有长达几个毫秒的激发态寿命,有利于实现粒子数反转从而能放大光信号。同时,毫秒级的长激发态寿命能大大减低不同波段光信号之间的串扰,从而能在一个放大器中对处于多个波长的光信号进行放大,进而极大地增加信道容量。

如今,商用光纤放大器的噪声系数,已能非常接近于量子力学决定的非相敏光放大的极限噪声性能(3分贝)。凭借这些特性,基于稀土离子掺杂的光纤放大器,成为了光通信技术中的理想增益介质。

此外,光纤放大器几乎在所有光纤激光器应用中都发挥着至关重要的作用,例如光纤传感、频率计量、激光雷达、激光加工等应用。在目前世界上最精确的原子钟里,光学频率梳是用于将光学频率转换为射频频率的关键组件,其中也运用了基于稀土离子掺杂的光纤放大器。

正因为基于稀土离子的光纤放大器的性能优势和在应用上的巨大成功,在集成光子芯片上实现基于稀土离子的波导放大器,很自然地成为了一个重要研究目标,这将对于集成光子学的发展具有相当重要的意义, 能填补集成光子芯片上低噪声光放大技术的空白。

在过去 30 年里,全球许多团队都对稀土离子掺杂的波导放大器的研发做出了尝试。例如,在 20 世纪 90 年代,美国贝尔实验室展开了关于掺铒波导放大器的开创性研究,但由于当时采用的基于低折射率的玻璃的波导器件受体积大、损耗高,无法与现代集成光子芯片微纳加工工艺兼容等限制,相关研究逐渐相继停滞。

近十年来,集成光子学的快速发展和器件加工工艺的不断提升,对在主流集成光子材料平台上实现掺铒波导放大器,研究人员重新产生了浓厚兴趣,此前已有团队制备出掺铒氧化铝和掺铒锂酸铌放大器等。

然而,已报道的基于集成光子波导放大器的输出功率远低于 1 毫瓦(

关于光栅传感器论文

光纤光栅在光纤通信系统中的应用 光纤光栅作为一种新型光器件,主要用于光纤通信、光纤传感和光信息处理。在光纤通信中实现许多特殊功能,应用广泛,可构成的有源和无源光纤器件分别是:有源器件:光纤激光器(光栅窄带反射器用于DFB等结构,波长可调谐等);半导体激光器(光纤光栅作为反馈外腔及用于稳定980nm泵浦光源);EDFA光纤放大器(光纤光栅实现增益平坦和残余泵浦光反射);Ramam光纤放大器(布喇格光栅谐振腔);无源器件:滤波器(窄带、宽带及带阻;反射式和透射式);WDM波分复用器(波导光栅阵列、光栅/滤波组合);OADM上下路分插复用器(光栅选路);色散补偿器(线性啁啾光纤光栅实现单通道补偿,抽样光纤光栅实现WDM系统中多通道补偿);波长变换器 OTDM延时器 OCDMA编码器 光纤光栅编码器。光纤光栅自问世以来,已广泛应用于光纤传感领域。由于光纤光栅传感器具有抗电磁干扰、抗腐蚀、电绝缘、高灵敏度和低成本以及和普通光纤的良好的兼容性等优点,所以越来越受关注。由于光纤光栅的谐振波长对应力应变和温度的变化敏感,所以主要用于温度和应力应变的测量。这种传感器是通过外界参量(温度或应力应变)对Bragg光纤光栅的中心波长调制来获得传感信息的。因此,传感器灵敏度高,抗干扰能力强,对光源能量和稳定性要求低,适合作精密、精确测量。 光纤光栅传感器现已占以光纤为主的材料的 %。光纤光栅传感器已被用于各个方面,例如高速公路、桥梁、大坝、矿山、机场、船舶、地球技术、铁路、油或气库的监测。传感器的一个发展方向就是多点、分布式传感器,它们主要是利用WDM, TDM, SDM, CDMA的组合。 对于普通单模光纤,在1550nm处色散值为正,光脉冲在其中传输时,短波长的光(“兰光”)较长波长的光(“红光”)传播得快.这样经过一定距离得传输后,脉冲就被展宽了,形成光纤材料的色散.若使光栅周期大的一端在前,使长波长的光在光栅前端反射,而短波长的光在光栅末端反射,因此短波长的光比长波长的光多走了2L距离(L为光栅长度),这样便在长、短波长光之间产生了时延差,从而形成了光栅的色散。 当光脉冲通过光栅后,短波长的光的时延比长波长的光的时延长,正好起到了色散均衡作用,从而实现了色散补偿。具体专业的问题可以搜索聚科光电的官网,我在上海光机所做这方面的工作

2004 年第18 卷第1 期测试技术学报Vo l. 18 No. 1 2004(总第47 期) JOURNAL OF TEST AND MEASUREMENT TECHNOLOGY (Sum No. 47)文章编号: 167127449 (2004) 0120001204感应同步器宽度测量方法的研究X 潘海鹏, 王丽丽, 戴文战(浙江工程学院自动化所, 浙江杭州310033)摘 要: 通过对传统的感应同步器位移测量方法的分析, 提出了一种将软件与硬件有机结合的位移ö数字转换新方法. 利用该方法所研制的大位移传感装置、位移ö数字转换装置与工业控制计算机配合, 成功实现了对钢板宽度的测量与控制.关键词: 感应同步器; 位移2数字转换; 宽度测量中图分类号: TH822 文献标识码: AThe Research ofW idthMeasuremen tMethodby Induct Synchron izerPAN Hai2peng, WAN G L i2li, DA IW en2zhan( Inst itute of A utomat ion, Zhejiang Inst itute of Science and Techno logy, Hangzhou 310012, Ch ina)Abstract: Th rough the analysis of the disp lacem en t m easu rem en t m ethod of t radit ional inductsynch ron izer, a new disp lacem en t2digital conversion m ethod w h ich com b ine the sof tw are and hardw aretogether is app roached. A cco rding to th is m ethod, the system of the huge disp lacem en t inductin st rum en t and disp lacem en t digital conversion in st rum en t com b inew ith indu st rial compu ter ism ade andis successfu lly realized in the con t ro l and w idth m easu rem en t of steel p words: induct synch ron izer; disp lacem en t2digital conversion; w idth m easu rem en t0 引 言宽度是冶金、机械加工、纺织等行业的重要尺寸检测参数, 其测量精度与测量水平直接影响到企业的生产与经济效益. 目前宽度测量一般是通过位移量检测来实现的, 而位移量的检测方法主要有电感式、电容式、光电式等. 对于直线位移测量则主要为CCD 摄象传感器、光栅传感器和感应同步器[ 1~ 3 ].其中, CCD 摄象传感器与光栅传感器都是依靠光电学机理通过系统实现位移量检测. 其优点是分辨率高, 测量精确. 缺点是环境适应性较差, 且现场安装调试工作复杂. 而利用电磁耦合原理实现位移检测的感应同步器就具有明显的优势[ 4 ]: ① 可靠性高, 抗干扰能力强, 对工作环境要求低, 在没有恒温控制和环境不好的条件下能正常工作, 比较适应于工业现场的恶劣环境; ② 测量范围宽, 0~ 9 999mm , 测量精度高, 分辨率为0. 01 mm; ③ 安装方便、维护性好, 使用寿命长.本文通过对传统的感应同步器位移测量方法的研究, 针对直线位移的测量, 提出了一种以感应同步器为传感器, 将软件与硬件有机结合的位移ö数字转换新方法, 应用该方法笔者所研制的面向冶金企业X 收稿日期: 2003208228 基金项目: 浙江省自然科学基金资助项目(602016) (603194) 作者简介: 潘海鹏(1965- ) , 男, 副教授, 主要从事智能检测技术与应用研究.钢板宽度测控装置已成功运用于天津中板厂, 其测量范围达1m (1. 3m~ 2. 3m ) , 测量误差≤1mm , 闭环控制误差≤2 mm , 取得了满意的控制效果.1 位移2数字转换方法的研究直线型感应同步器由定尺和滑尺组成, 其相对面是采用光刻腐蚀法刻成的铜箔绕组, 当定、滑尺作相对运动时, 若在滑尺两相绕组上加励磁电压, 则定尺绕嘴就有感应电动势产生, 检测该电势的变化即可获得位移量的大小[ 5 ]. 例如, 在滑尺的正、余弦绕组上分别加幅值按正、余弦规律变化的励磁电压V s = V m sinHe sinXt, (1)V c = - V m co sHe sinXt. (2)则当定、滑尺相对移动Hm 时, 定尺上分别感应出的电势为es = K mV m co sXtsinHeco sHm , (3)ec = - KmV m co sXtco sHe sinHm. (4)根据选加原理, 总的感应电动势为e = es + ec = K mV m co sXtsin (He - Hm ). (5)式(1)~ 式(5) 中: V s为滑尺正弦励磁电压; V c为滑尺余弦励磁电压; V m 为励磁电压最大值; Hm 为机械位移角度; He 为可变的用以平衡Hm 的电角度; X 为励磁电压角频率; es为定尺正弦感应电势; ec为定尺余弦感应电势; e 为合成感应电势(即误差信号) ; Km 为耦合系数.由此可见, 实现位移测量的关键是将模拟的误差信号转换为响应的位移脉冲, 并进行累加与数字显示, 即位移ö数字转换. 从目前讲, 其转换方法主要有两种: ① 纯硬件转换; ② 纯软件转换.纯硬件转换的方法就是位移ö数字的转换完全由分立及集成器件构成的电路实现. 其基本工作原理是首先对被检测的误差信号进行放大, 然后通过分立元件组成的门槛电路使连续的位移信号变成与之对应的脉冲信号, 该脉冲经整形处理送至由多个计数器组成的记数电路进行脉冲累计, 脉冲的多少就代表了位移量的大小, 最后将计数值按位输出到译码驱动电路显示出来, 其置数功能通过机械码盘实现. 该方法的不足在于: ① 价格贵, 精度低; ② 电路结构复杂, 可靠性差, 维修不便; ③ 未考虑与计算机的接口, 不便实现闭环控制.纯软件转换的方法是通过软件编程实现位移ö数字转换及脉冲累积显示. 其系统一般由单片机、RAM、ROM、8279 等芯片组成, 它将位移逻辑、脉冲计数及控制部分全部由微机实现, 提高了测量精度, 增强了系统的可靠性. 但其不足之处是由于采用软件计数, 限制了定滑尺的相对位移速度, 影响测量系统的动态特性.2 新型宽度测控系统的研制针对纯硬件与纯软件转换两种方法的不足, 本文提出一种采用软硬件相结合实现位移ö数字转换的新方法, 并将其应用于钢板宽度测控系统. 其基本设计思想是: ① 在硬件设计上采用功能强的大规模集成电路代替中小规模集成电路, 简化系统结构, 并将其集成于一块电路板上, 直接与工业控制计算机进行通讯; ② 对于占用硬件资源多而软件上又易实现的功能则直接由软件实现. 如位移脉冲累积、运动方向的判别、置数、清零等功能. 该方法的优点在于它既发挥了硬件转换电路工作的快速性, 又发挥了软件编程的灵活性; 既扩充了系统功能, 又节约了资源, 简化了结构, 降低了造价. 新型位移测量系统的结构如图1 所示.1) 前置放大器由两级同相比例放大器组成, 对感应同步器产生的误差信号进行放大, 分别为门槛电路提供粗、精计数输入.2) 门槛电路由电压比较器和逻辑电路组成, 粗门与精门将放大器送来的连续位移信号转换成为断续的计数脉冲. 粗门输入来自第一级放大, 精门输入来自第二级放大. 当滑尺慢速滑动(< 12m öm in)2 测试技术学报2004 年第1 期时, 精门开启, 每输出一个脉冲表示0. 01mm; 当滑尺快速滑动(> 12 m öm in) 时, 粗门开启, 每输出一个脉冲表示0. 1 ) A öD 转换控制器主要提供A öD 转换所需要的各种控制信号. 如计数脉冲输出控制、方向控制、粗精转换控制等.4) 模拟开关与函数变压器主要由双十选一双向模拟开关和函数变压器构成, 实现在BCD 码作用下20 路开关状态控制, 从而实现DöA 转换[ 6, 7 ]. 其原理如图2 所示. 由振荡器提供的10 kHz 的正弦信号经函数变压器耦合后输出10 个中心抽头接在第一级开关上, 通过不同的连接方法形成sinA A和co sA A,即将0°~ 180°十等分, 而sinA A和co sA A又分别作为第二级函数变压器的输入, 耦合出20 个信号, 形成sin (A A+ B B) = sinHe , (6)co s (A A+ B B) = co sHe , (7)式中: A , B = 0, 1, 2, ⋯, 9.这样, 由模拟开关的通断改变(A A+ B B) 的值, 就可改变He, 使其跟踪定滑尺相对位移Hm , 从而使系统处于平衡状态.5) 接口电路的功能是将脉冲输出、方向控制、清零与置数相关信息与计算机控制系统连接起来, 利用软件中设计的控制算法实现对宽度的闭环控制.利用该方法所研制的钢板宽度测控系统如图3 所示. 轧制后边部不齐的钢板首先被送到1# 剪切去一边, 然后通过辊道送到2# 剪, 由推床调整位置后, 2# 剪将以切齐的一边为基准, 按设定宽度切去另一边, 从而使钢板边部齐整, 又符合宽度要求. 感应同步器检测系统由安装于大位移传感装置上的5块接长的定尺与1 块滑尺组成, 推床通过钢丝绳和滑尺连接,这样, 就把推床的位移转换为滑尺的位移, 将宽度量转化为位移量, 再经位移ö数字转换系统, 将宽度数字信号送入工业控制计算机, 实现了钢板宽度的自动检测. 利用红外辐射高温计对钢板的实际温度进行检测, 以实现钢板宽度的自动温度补偿; IPC2610 工业控制计算机将位移信号与温度补偿后的设定值进行比较后, 对偏差进行运算处理, 通过最优控制算法[ 8 ]输出- 8 V~ + 8 V 电压信号控制直流驱动系统, 使推床自动定位到给定宽度上, 从而实现了钢板宽度的自动测控.(总第47 期) 感应同步器宽度测量方法的研究(潘海鹏等) 33 误差分析与校正由感应同步器作位移传感器构成的宽度测量系统中, 测量误差主要有以下几个方面的因素造成:1) 感应同步器连接误差由于笔者使用的感应同步器定尺长度为250mm , 工艺要求的测宽范围为1 m , 所以要用5 块定尺连在一起才能满足要求. 但在定尺接长的过程中, 定尺与定尺之间存在一定的间隙, 当滑尺在接长的定尺上滑行时, 该间隙的长度也会计入在内引起误差. 因此, 在设计位移传感装置时采取: ① 提高机械加工精度, 使5 块定尺保持在一个水平面上, 减少安装误差; ② 在传感装置的某一固定处, 设计零点自校正电路, 以消除滑尺往复运动所引起的接长误差.2) 位移脉冲的累积误差这部分误差主要由位移ö数字转换电路受干扰、温漂及函数变压器细分等因素的影响引起的. 解决的办法是对电路参数进行调整及采取相应的抗干扰措施. 如在现场将定、滑尺以及导轨封闭起来, 既防止了粉尘, 又起到了屏蔽作用.3) 温度对被测对象的影响物质的热膨胀往往给对象物理尺寸带来很大影响. 对于温度给热钢板宽度测量带来的误差是不能忽视的. 解决的办法: 依据在线被测钢板的温度、钢材的材质及热膨胀系数对钢板宽度进行在线自动温度补偿, 取得了较好的效果.4 应用效果应用新型位移ö数字转换装置所研制的钢板宽度测控系统已在天津中板厂投入运行, 系统不仅能实现钢板宽度的测量, 而且还具有前进、后退、设定、急停、手动ö自动无扰切换、超行程保护、报警等功能, 测量性能均达到或优于设计要求. 表1 为一组现场在线测量数据.表1 在线测量数据表Tab. 1 A n online measurement data table序号温度补偿öm m 设定量ömm 实测量öm m 误差量öm m 序号温度补偿ömm 设定量ömm 实测量ömm 误差量ömm1 4 1 807 1 809 2 6 5 1 807 1 812 02 4 1 857 1 862 - 1 7 4 1 807 1 811 03 4 1 857 1 859 2 8 5 1 607 1 613 - 14 5 1 807 1 812 0 9 5 1 807 1 813 - 15 5 1 807 1 810 2 10 6 1 807 1 813 0研究和应用结果表明, 利用新型位移ö数字转换系统所设计的宽度测控装置具有可靠性高、测量精度好、结构简单、适应性强等特点. 在工业生产的位置测量中具有广泛的应用前景和推广价值.参考文献:[1 ] 王建民, 浦昭邦. 图像式绝对码位移测量系统的研究[J ]. 光电工程, 2000, 27 (4) : 25- 29.[2 ] 冯显英, 姜乃春. 机床传动链感应同步器高精度测量系统[J ]. 山东工业大学学报, 2000, 30 (2) : 127- 131.[3 ] 赵育良, 张青臣. 基于线阵CCD 的全息光栅位移传感器[J ]. 测试技术学报, 2002, 16 (3) : 167- 170.[4 ] 单成样. 传感器的理论与设计基础及其应用[M ]. 北京: 国防工业出版社, 1999. 80- 98.[5 ] 端木时夏. 感应同步器及其数显技术[M ]. 上海: 同济大学出版社, 1990. 26- 189.[6 ] Chau L P, SiuW C. T ransfo rm Domain Recursive A lgo rithm to Compute D iscrete Co sine and Sine T ransfo rm s[J ].IN T. J. EL ECTRON ICS, 1996, 80 (3) : 433- 439.[ 7 ] M ansour I. Irsh id N ew D igital2to2A nalogue Conversion Technique[J ]. IN T. J. EL ECTRON ICS, 1989, 67 (1) : 27- 23.[8 ] 潘海鹏, 郭绍毅. 基于最优控制的钢板宽度测控系统[J ]. 工业控制计算机, 2003, 16 (9) : 37- 测试技术学报2004 年第1 期

其实就是罗列,对于布拉格光栅商业化应用来说,掩模法是最好的,其他的你可以罗列,对于掩模板的方法可以详细的叙述,我空间就有不少,掩模法随便抄就可以。另外在叙述一下特殊光栅,如D型,手征,塑料光纤光栅。

现代工业领域中的低频振动测量研究意义重大。低频振动监测在各种不同的工程应用中是一个至关重要的问题,例如:大型土木工程和基础设施的安全性监测、机械工程和铁路网络系统等。怎样实现如此大型基础设施或工程系统的无损健康监测系统是非常具有挑战性的。加速度传感器是智能诊断系统的关键技术之一,它在振动监测的智能诊断应用中有着非常重要的作用。电磁类加速度传感器是当前获取振动加速度相关信息的主要方法。然而,目前这种电类加速度传感器自身存在一定缺陷,因而限制了它的应用。光纤光栅传感器重量轻、体积小、不受电磁干扰、灵敏度高、带宽宽以及适用于恶劣的工作环境,使其能够替代传统的电类传感器用于振动监测等领域。论文以光纤布拉格光栅的传感原理为基础,结合一般振动加速度传感器的设计方法,设计了基于弯曲伸张结构和金属波纹管结构的两种光纤Bragg光栅低频加速度传感器,在此基础上完成了对以上设计方案的理论分析和实验研究。通过与标准压电加速度传感器的校正实验,得到了光纤布拉格光栅加速度传感器的幅频特性和灵敏度等参数。实验结果表明:基于弯曲伸张结构的光纤光栅加速度传感器的谐振频率为、灵敏度系数为;基于金属波纹管结构弯的光纤光栅加速度传感器的谐振频率、灵敏度系数为。实验结果与理论值接近。通过传感器结构参数的优化,可进一步提高传感器的性能指标。从实验结果可以看出:论文中设计的光纤布拉格光栅加速度传感器适用于10Hz和100Hz以下的低频振动测量。最后,在上述研究工作的基础上提出了三维光纤光栅加速度传感器的模型,并对其进行了理论分析。

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