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光学工程
未公开
教授
白光干涉仪

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基于内腔式光纤激光器的气体识别与浓度检测系统

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基于白光频域干涉的高偏振消光比检测理论和实验研究

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干涉法测量同步辐射光的光源尺寸原理样机研制

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光纤智能传感网实验平台关键技术及其应用的基础研究

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口腔微腔成像系统的设计与实现

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高变倍镜头设计与加工

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干涉法测量云粒子谱分布的理论和实验研究
保偏光纤应力传感的数据解调方法

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利用波长做相移获取表面三维形貌的方法

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一种可增大视场角的内侧曲面复眼透镜

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高可靠性可扩展的三角形光纤传感网设计方法

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基于光纤传感器的大容量可自愈光纤传感网及实现方法

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基于光延迟的可自愈的大容量光纤传感网

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基于计算全息的自由曲面三维形貌的测量方法

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一种大容量的可自愈光纤传感网

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光学偏振器件偏振消光比的检测方法和检测装置

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180°大视场自由曲面复眼系统

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一种宽带光源的色散补偿方法

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一种频域干涉谱解调方法

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一种保偏光纤消光比自适应调解方法

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基于支持向量机的光纤传感网区域监测能力的评价方法

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云粒子谱分布测量方法及测量系统

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固定窗口可变宽带光源
一种保偏光纤应力传感的数据解调方法。包括：使用保偏光纤应力传感测试系统采集干涉信号，得到光电压数据；将光电压数据进行数据预处理，每ｎ点做平均后得到新的光电压数据，，为的数据量大小。用经验模态法将光电压数据信号分解为个ＩＭＦ分量和一个余量；找出基底分量并识别出小耦合点；重构信号的耦合强度，应力大小可通过各点耦合强度来计算，从而实现了系统的分布式检测。

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一种利用波长作相移获取表面三维形貌的方法。该方法包括：使用两种不同波长的光源分别采集两幅待测物表面形貌的干涉图并求出平均光强Ｉ０，使用本发明提出的相位提取算法获得干涉图中（１，１）点的真实相位值，在此基础上，运用迭代算法分别获得干涉图中第一列以及整幅干涉图的真实相位值；根据相位和物体表面高度的关系式从而得到了物体表面的三维形貌。本发明是使用不同波长进行干涉测量得到的干涉图进行计算，求出相位值φ，因此相位不会出现截断，避免了相移器的相移量难以确定的难题，且不需要对相位进行解包裹处理。

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一种可增大视场角的内侧曲面复眼透镜。该复眼透镜以平凹透镜为基底，在内表面密接排布六边形微透镜阵列构成；将内表面曲面顶点为中心的微透镜记为0号微透镜，与0号微透镜紧邻，由内向外依次命名为1号微透镜，2号微透镜……，直至N号微透镜，N表示从中心向外排列共有N层微透镜；0号微透镜中心与球心O的连线定义为整个复眼透镜的主轴，各微透镜的孔径为，此孔径为六边形微透镜内切圆直径，R为内表面球面半径，各微透镜的第一面与平凹透镜内表面重合，曲率半径r1i=R，，各微透镜第二面的曲率半径为r2i。。

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一种高可靠性可扩展的三角形光纤传感网设计方法。包括三角形光纤传感网的中心三角形设计，传感网的第1次扩展及第次扩展，经第次扩展后，得到内外层三角形，扩展度为的三角形光纤传感网。为了使三角形光纤传感网对称以简化结构，第层三角形每条边上各有个光纤传感器，整个传感网共有个光纤传感器；内层三角形中，每层三角形的每个顶点处都有1个从开关，共有个从开关；在最外层三角形其中一个顶点处有一个主开关。

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一种基于光谱型光纤传感器的大容量可自愈光纤传感网的实现装置和实现方法，该装置包括光源，从光源发出的光依次经耦合器，ｎ层传感子网，Ｍａｘｎ＝光源的总能量／每层传感子网所需的能量，波长变换器，工作光纤，波分复用器，光纤，接收解调器，计算机。本发明在网络中增加了备用光纤和交叉连接器，保证了在光纤链路发生故障时，光纤传感网还能正常工作，使得网络具有可存活性。该传感网复用的传感器数目为各层传感器数目之和，若每层有ｋ个传感器，则总共有ｋ＊ｎ个。Ｍａｘｋ＝光源的总谱宽／扫描分辨率，极大的扩展了传感网的容量。

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一种基于光延迟的可自愈的大容量光纤传感网。包括：宽带光源、耦合器、光延迟线、选择节点、N层光纤传感子网、光开关驱动装置、可调谐窄带滤波器、光探测器、数据处理系统和计算机；宽带光源输出的光经耦合器后通过能够产生不同延时的光延迟线和选择节点选择一个通道，在该层光纤传感子网中接受外界传感量的调制后，反射光返回再次经过耦合器后经可调谐窄带滤波器依次进入其后的光探测器、数据处理系统和计算机进行解调分析。

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一种基于计算全息的自由曲面三维形貌的测量方法，根据自由曲面的数学模型，生成具有理想自由曲面波前的计算全息；将实际待测自由曲面进行全息记录；对介质所记录的全息图经过电荷耦合器件抽样得到数字全息图；对数字全息图和计算全息分别进行数字再现，得到待测自由曲面和ＣＧＨ的波前信息，并将两个波前进行相干叠加，得到干涉图；对干涉图进行相位计算，得到理想自由曲面和待测自由曲面的相位；根据计算得到的相位计算得到每个象素点的高度信息；得到自由曲面三维形貌。

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一种大容量的可自愈光纤传感网。包括：宽带光源、耦合器、1×N光开关、N个选择节点、N层光纤传感子网、光开关驱动装置、可调谐窄带滤波器、光探测器、数据处理系统和计算机等。宽带光源输出的光经耦合器后光开关和N个选择节点选择一个通道，进入选择节点后，在该层光纤传感子网中接受外界传感量的调制，反射光再次经过选择节点、光开关和耦合器后经过可调谐窄带滤波器进入其后的光探测器、数据处理系统和计算机进行解调分析。

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一种偏振器件偏振消光比的检测方法和检测装置。检测方法：线偏光沿着待测光学偏振器件的一个主轴入射，由于偏振串扰，在出射端，得到两个正交光轴上的光信号；经干涉，并将干涉光信号进行光电转换和数据采集，得到一组离散的反应干涉光强信号的电压信号值；由公式（1）可得到每一个耦合点处的耦合强度h，再经公式（2）便可得到待测光学偏振器件的消光比。

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一种180°大视场自由曲面复眼系统。包括从上到下依次排列的光阑层、复眼透镜阵列和图像探测器，其中第二层复眼透镜阵列从内到外依次排列有第一圈透镜阵列、第二圈透镜阵列、第三圈透镜阵列和第四圈透镜阵列，四圈透镜阵列为同心结构；光阑层中的光阑孔与复眼透镜阵列中的透镜一一对应。本发明旨在提高复眼的视场角，将复眼边缘小眼设计为自由曲面棱镜，通过光线在棱镜内的折转与自由曲面对像差的矫正，能有效的提高边缘小眼的成像质量，从而提高了复眼的视场角。本发明所提出的复眼结构体积小，结构紧凑，视场角大，成像质量高。

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一种宽带光源的色散补偿方法。采用宽带光源构建基于迈克尔逊干涉仪的保偏光纤偏振耦合测试系统，由迈克尔逊干涉仪补偿保偏光纤中激发模与耦合模间的光程差，探测器采集干涉信号，具体包括：将探测器采集到的原始数据通过窗函数截取，取出激发模与激发模干涉数据Imain和激发模与耦合模干涉数据Icouping；分别对Imain和Icoupling做希尔伯特变换和高斯拟合，得到干涉信号的包络main和coupling，并由二者在1/e处宽度的比值η得到光纤的双折射色散系数ΔD

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一种频域干涉谱解调方法。该方法适用于对频域干涉谱进行解调，对保偏光纤偏振耦合信息进行解调。该方法首先对原始信号分别添加多组随机信号，再分别对合成信号进行模式分解，取平均得到原始信号的分解结果；然后通过协方差运算，鉴别噪声与有用信号，再将有用信号相加得到重构信号；最后对重构信号分解，从分解结果中得到耦合点信息。本发明可以有效地提高保偏光纤偏振耦合测试系统的信噪比，进一步增大耦合点的识别能力，提高耦合点的测试灵敏度，并抑制不同分解层频率交叠的现象。

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一种白光干涉法偏振器件消光比测试数据解调方法。该方法包括用白光干涉系统采集干涉信号，得到表征干涉信号的电压数据；将每点做平均得到新的电压数据，为整数，且，为的数据量大小；再经小波去噪，得到；对进行偏振串扰强度计算得到；通过程序算法找到阈值偏振串扰强度；取出中大于或等于的偏振串扰点，并利用这些点的偏振串扰强度得到，将剩余数据点划分成数据段，由每个数据段的最大偏振串扰强度计算得到；最后得到偏振器件的消光比；本发明利用白光干涉精度高、动态范围大的特点探测小偏振串扰点并用于消光比计算，使结果更精确。

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一种基于支持向量机的光纤传感网区域监测能力的评价方法。该方法利用软件模拟传感网对待测区域进行监测，得到充分监测待测区域的光纤传感器所需的个数M；在进行现场实验时，传感网中的传感器个数应多于M；然后选取标准点并确定评价标准；在待测区域选取均匀分布的P个监测点，分别对监测点施加待监测物理量，采集传感器数据，经处理得到，统计能够被有效监测的点（小于）的个数x；根据待测区域内能够被有效监测的点的个数，计算能够被有效监测的面积与待测区域面积的比值，即为光纤传感网对于所监测区域的覆盖率。

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一种云粒子谱分布测量方法及测量系统。所述测量系统包括片状偏振激光束生成系统，粒子散射光探测系统和计算机系统。本发明测量方法用偏振光照射云粒子，利用分光棱镜将散射信号分为两路，一路直接用光电图像探测器进行离焦干涉图的探测，另一路经退偏器再用光电图像探测器进行退偏离焦干涉图的探测，通过离焦干涉图和退偏离焦干涉图的比对实现对云粒子相态的判别，利用离焦干涉条纹图信息反演液相云粒子粒径以及冰相云粒子等效尺寸。

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本发明涉及具有一定谱宽的光源，具体讲是涉及固定窗口可变宽带光源。为提供结构简单，操作方便，应用广泛的固定窗口可变宽带光源，本发明采用的技术方案是，一种固定窗口可变宽带光源，由宽带光源，根据测量要求选择某个窗口宽度的滤光器的光开关和滤光器构成，滤光器通过耦合器对外输出，还包括控制光开关开闭的控制电路。本发明主要应用于光学测量、检测领域。
A Quantitative Robustness Evaluation Model for Optical Fiber Sensor Networks

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Discrimination between spheres and spheroids in a detection system for single particles based on polarization characteristics

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Measurement of Beat length in Polarization-Maintaining Fibers with External Forces Method

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Improved low concentration gas detection system based on intracavity fiber laser

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Effects of angular misalignment in interferometric detection of distributed polarization coupling

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基于内腔光纤激光器的痕量气体光谱检测

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Self-adaptive demodulation for polarization extinction ratio in distributed polarization coupling

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Sensitivity enhancement of distributed polarization coupling detection in Hi-Bi fibers

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Temperature effects on dielectric liquid lenses

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Mitigation of the birefringence dispersion on the polarization coupling measurement in a long-distance high-birefringence fiber

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Group Delay Dispersion Measurement From a Spectral Interferogram Based on the Cubic Phase Function

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PVA/glycerol-based lenticular microlens array with tunable focal length depending on electric field polarization effect

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Self-adaptive demodulation for polarization extinction ratio in distributed polarization coupling

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Curved compound eye imaging system with a large field of view based on a plano-concave substrate

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Robustness analysis based on optical fiber sensor networks topology

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Deployment Optimization for One-Dimensional Optical Fiber Sensor Networks

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Theoretical Analysis and Experimental Validation of Sampling Volume in Tilted Imaging System

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Weak mode coupling measurement with EMD-based method in polarization-maintaining fibers

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A Quantitative Robustness Evaluation Model for Optical Fiber Sensor Networks

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Frequency Demodulation of Dynamic Stress Based on Distributed Polarization Coupling System

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Determination of the orientation of transparent spheroids using interference technology

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Determining speckle orientation of interferometric out-of-focus images

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Coupling Intensity Measurement Based on White Light Interferometry in the Distributed Long PMF Sensors