新型光学梳状滤波器输出光谱响应研究*

提出了一种由2×2光纤耦合器和不同的3×3光纤耦合器构成的新型光学梳状滤波器,运用光纤传输理论和矩阵理论,得到该器件的输出表达式。通过数值模拟分析了光纤耦合器的耦合比对该器件性能的影响,给出了合理的取值范围。结果表明：当各个干涉臂长差和耦合比满足一定值要求时,可得到平坦的输出光谱,且器件奇偶信道在3 dB透过带宽分别满足15 GHz和60 GHz的带宽要求,该滤波器较传统的等带宽交错滤波器有更高的带宽利用率。     

全光纤滤波器的传输谱特性

针对密集波分复用系统在升级过程中对全光纤滤波器的技术要求,构造了一种将2种不同结构的2×2和3×3光纤耦合器按照一定方式级联构成的一种新型光纤滤波器,基于光纤耦合理论和传输矩阵理论,在理论上进行了充分的分析,实现了器件按照不等带宽信道的输出谱图.结果表明:当光纤耦合器分光比和干涉仪臂长差等参量值匹配得当时,能实现在100GHz信道带宽内,同时传输总量为50Gbit/s速率的光信号,大大提高了带宽利用率;器件的输出谱整体满足密集波分复用系统所需的通带宽度和截止宽度.     

三氧化二铝掺杂物的特性及在MCVD中的应用

阐述了三氧化二铝的特性和在ＭＣＶＤ中的应用，由于三氧化二铝掺杂在光纤中具有优于二氧化锗的一些特点，被应用于不同的领域，如光纤激光器，光纤放大器和保偏光纤。但由于受三氧化二铝易形成反三氧化二铝现象的限制，一直没有广泛用于普通光纤生产中，在前人研究成果和对制备工艺理解的基础上，认为有必要开发这种新产品。     

新型2＊2单模双锥光纤耦合器的研制

对２＊２单模光纤耦合器进行了理论分析，并介绍了熔锥型单模光纤耦合器的制作 及其性能测试。     

多渐变光纤耦合系统耦合系数间关系研究

根据麦克斯韦电磁场理论，应用本地模耦合模方程，对多渐变光纤耦合系统进行了分析，推导了多渐变光纤耦合系统与传播系数之间的关系式，与此同时，从另一侧面证明了干涉耦合系数与光传输距离无关的结论。     

基于Lyot型光纤消偏器的理论研究

从理论下严格地分析了Ｌｙｏｔ型光纤消偏器的特性，推导出其偏振度与相应变量之间的函数关系。详细地讨论了影响消偏器的偏振残余度的各因素。为实际制作Ｌｙｏｔ型光纤消偏器的工作提供了理论指导。     

平板光波导的非线性耦合

给出两个非线性平板波导耦合成的定向耦合器，给出当两波导间的间隙（耦合区）为克尔型非线性介质时耦合系数与导波功率的关系的计算公式，给出了耦合区为自聚焦介质及自散焦介质两种情况的计算实例，并对计算结果进行了讨论。     

用两级方向耦合器组成的全光纤型法布里-珀罗腔

提出了用两个方向耦合器组成全光纤型法布里-珀罗腔的设想, 给出了其基本结构形式,推导了各种结构的光场量和强度的反射和传输系数,并对其输出特性和Mach-Zehnder干涉仪进行了分析和比较,其结果可以为今后该器件的制作及关键技术的解决提供参考.     

机车车辆光纤式温度测试系统的研究

阐述了光纤温度测试系统的感温机理，及其监视光源的参考通道，单端式结构探头和为克服环境温度变化对光源及探测器造成影响而调协的恒温装置，本文还介绍了为适应探测器精度良好，探头尺寸小，适用于铁道机车车辆的温度测试和控制。     

考虑轮胎侧偏特性的跨座式单轨车桥耦合振动模型

为研究跨座式单轨交通车辆-轨道梁系统的耦合振动,以重庆市跨座式单轨交通-预应力混凝土简支梁为研究对象,建立了车辆和轨道梁的耦合振动模型。每节车辆简化为15个自由度的动力系统,并考虑所有轮胎的侧偏特性。车辆运动微分方程由拉格朗日方程导出,轨道梁简化为欧拉梁,用模态综合法建立其运动微分方程。计算了列车以不同车速通过时轨道梁的动力响应,并与实测结果和不考虑轮胎侧偏特性的模型做了比较。计算结果表明:考虑轮胎侧偏特性的模型的计算值及变化规律更接近实测值;研究竖向耦合振动问题时可不考虑轮胎的侧偏特性,研究横向耦合振动问题时应该考虑侧偏特性的影响。     

高斯光束成象公式和放大率公式在光纤耦合问题中的应用

本文推导了高斯光束成象公式和放大率公式并应用它们于光纤耦合问题的研究。     

GPS/SINS组合姿态解算的捷联陀螺罗经研究

采用新的捷联式光纤陀螺罗经代替传统的机械陀螺罗经为船舶导航具有诸多优势,成为罗经发展的趋势。文章介绍了捷联式光纤陀螺罗经的工作原理,并给出了GPS辅助捷联式光纤陀螺罗经(SINS)姿态计算的基本思路,给出了松耦合GPS/SINS光纤陀螺罗经硬、软件架构,并对输出数据实现了仪表可视化,还比较了两类陀螺罗经的差异。该方案对数字化捷联罗经工程实现有一定的参考意义。     

一种新型级联MZI型不等带宽波长交错滤波器的设计

为了满足在光纤通信系统中不同传输速率对带宽的要求,提出了基于1个3×3和2个2×2光纤耦合器级联组成全光纤马赫-曾德尔干涉仪(MZI)型不等带宽波长交错滤波器的设计方案.运用光纤传输理论和矩阵理论,推得器件输出谱的表达式,对其特性进行数值模拟分析,结果表明:器件将50GHz的输入信号分离成信道间隔为100GHz的奇偶两路输出信号,满足了10Gbit/s+40Gbit/s混合系统中不同传输速率对带宽的要求,实现不等带宽传输;器件中对耦合器的结构参数偏差要求不同而降低了制作难度.该滤波器较等带宽交错滤波器带宽利用率更高,在光纤通信系统中有着潜在的应用价值.     

160Gbps光通信系统中光纤准直器的基准插入损耗与功率代价研究

在几何光学和高斯光束传输理论的基础上,运用矩阵光学原理与高斯光束耦合理论,分析了基于自聚焦透镜光纤准直器引入高速光通信系统的基本插入损耗、回波损耗等特性,并采用光纤衰减基准测试方法对理论计算进行了实验验证.在160 Gbps光通信系统中分析了该器件对系统传输性能的影响,对误码率曲线进行了测试对比,讨论了光纤准直器增大系统功率代价的原因.     

轮胎侧偏特性对过桥车辆行车舒适性评价的影响

侧风作用下桥上通行车辆因同时受到轮胎侧偏特性产生的侧偏力作用和桥梁振动响应的影响,驾驶员和乘客极易遭受行车舒适性问题,根据Dugoff非线性轮胎模型在车轮横向振动方程中引入轮胎侧偏力表达式,建立了考虑轮胎侧偏特性的车辆动力学分析模型.考虑自然风、车辆和桥梁三者之间的相互作用,构建了风-汽车-桥梁耦合振动分析框架,分析了不同影响因素下轮胎侧偏特性对车辆行驶舒适性评价的影响.结果表明:考虑轮胎侧偏特性后,车辆的横向振动状态得到了一定程度的改善,在风速25m/s及路面等级非常好的情况下,考虑轮胎侧偏特性时车辆行车舒适程度提高了20.6%.      

基于希尔伯特空间的公交停保场布局方案评价

公交停保场是城市公共交通的重要基础设施之一,其布局方案的比选涉及多项定量和定性指标。针对目前公交停保场布局方案的评价研究较少这一问题,文章选取了12项指标,在对各定性及定量指标进行无量纲化处理后,利用基于希尔伯特空间向量范数的公交停保场方案评价模型,对各布局方案优劣度值进行分析计算,然后通过求偏导计算得出各指标对总方案的影响程度。最后利用该模型对金堂县公交停保场的布局方案进行评价,得到的结果与实际结果一致,证明了该方法的有效性和正确性。     

重载列车车钩力对列车偏载安全性影响

为了分析偏载列车在小半径曲线运行的安全性问题,基于重载列车纵向动力学模型和短编组三维重载车辆轨道耦合动力学模型,对偏载车辆的安全性指标进行了分析. 首先利用纵向动力学模型分析了重载列车纵向冲动时的车钩力特征和变化规律,其次将计算得到的车钩力作为边界条件输入到三维短编组重载车辆轨道耦合动力学模型,研究了小半径曲线运行时车钩力和车辆偏载量对列车安全性指标的影响. 研究结果表明:单编万吨列车的最大车钩压力随着车位的增大而减小;货车向外侧偏载时,钩压力对偏载货车安全性影响较大,钩拉力影响较小. 当钩压力增大到800 kN和车辆偏载量增大到500 mm时,轮重减载率将会增大到1.00,因此,制动工况更容易出现偏载脱轨事故;相同偏载量下,曲线外侧偏载下的轮重减载率比内侧偏载情形的大;当钩压力由0增大至800 kN时,由轮重减载率确定的横向偏载量安全限值由?421 mm降低至?215 mm,设定重载列车偏载的安全限值的时候应考虑纵向冲动的影响或制动加速度量的控制.      

偏心周期载荷作用下薄壁构件的动力稳定性

应用加权残值方法将运动的薄壁构件偏微分方程转化为耦合的带周期性系数的Ｍａｔｈｉｅｎ方程，根据Ｂｏｌｏｔｉｕ方法确定了薄壁构件的动力不稳定区域。求解过程简单方便，适应性强，考题计算结果与已知解的结果符合较好。     

基于偏导数下的非平行板电容器静电场问题的研究

在直角坐标系下,选择比较合适的函数,根据唯一性定理分析,列出拉普拉斯方程,在偏导数下,经过两次积分,计算出非平行板电容器电势,通过电势梯度公式,得出非平行板电容器电场强度,再根据电容定义式计算非平行板电容器电容来;由电荷面密度公式、电荷量公式和非平行板电容器静电场能量得到相应的值,从而详细探讨非平行板电容器静电场的问题...     

移动荷载下简支梁桥3种车桥耦合模型研究

依据振动理论和欧拉-贝努利梁假设,推导了简支梁在移动车轮加簧上质量模型、四分之一车模型和二分之一车模型3种不同车辆模型与桥梁系统竖向振动微分方程.采用模态叠加的离散化方法,将偏微分方程转化为变系数常微分方程,并将微分方程数值积分的Runge-kuntta方法引入到该时变系统的振动响应中来.结果表明,3种车辆模型都可以反映出移动荷载作用下车桥耦合振动的总体规律,但考虑车体刚度的影响更能体现车桥耦合振动的真实性.