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摘要:塑料闪烁体中的光衰减常被用来进行定位和修正信号的大小,对衰减规律的认识关系到一些物理量的测量精度.借助蒙特卡洛算法,系统研究塑料闪烁体衰减长度的影响因素及其影响方式.结合控制变量法,对塑料闪烁体的光学面类型、截面积、反射材料、表面粗糙程度这4类影响因素,逐一进行模拟测量和数据分析,进而得到衰减长度随该因素变化的趋势.然后,创新性的采用区间细分法,将塑料闪烁体按距离划分为若干个等距区间后,比较各区间的衰减长度的分布特性,总结区间细分法衰减长度的一般规律.结果表明,在其他条件相同时,背面涂层的抛光光学面的光收集效果最好,衰减长度随截面积、反射材料系数、表面粗糙度的增大而减小.同时,衰减长度是在闪烁体区间位置方向上不断变化的,并且衰减规律不是简单的指数规律,而是复合型的衰减规律.该模拟研究对塑料闪烁体探测器的实验设计具有较高的参考价值....
摘要:围绕光纤端微加工技术与系统的设计、制作,以及光纤端加工实验展开研究,完成光纤端微加工整体系统设计并进行加工,利用本实验设计制作的光纤端微加工系统,对楔角光纤端、圆锥光纤端进行研磨实验。实验结果表明:光纤端微加工系统可以完成对不同形状的光纤端面的加工。圆锥角加工范围为30°~90°,加工精度为±1°;楔角加工范围为20°~50°,加工精度为±2°。光纤端微加工系统能够达到高精度、多功能、操作简便、易于控制的设计要求。...
[专利] 发明专利 CN201710722263.7
摘要:本发明提供一种用于中子散射相机快速测距的方法,主要应用于具有中子放射性的特殊核材料与中子放射源的监管与探测,属于特殊材料监测领域。本发明公开的方法内容如下:将液闪探测器进行分组摆放,前排探测器数量应大于后排数量,后排探测器距前排20‑40cm对称摆放,构成一组;两组探测器的探测灵敏面均尽可能朝向目标方向,前排探测器距离目标位置应尽可能小于后排与目标距离,相互摆放距离应与目标所处距离基本相当。利用两组探测器所组成的中子散射相机,对比两组探测器所形成的中子反投影图像的差异,来判断目标与探测器的距离。本发明提供的方法具有探测速度快、算法易实现、测距结果准确、适应多个量程等优点。
[专利] 发明专利 CN201710562232.X
摘要:本发明提供的是一种基于时频分析的自适应辐射源调制识别方法。一,对接收的辐射源信号使用时频分布进行时频分析,将辐射源信号从时域信号转换为时间‑频率二维图像;二,使用图像处理技术降低计算复杂度和特征维数,经过归一化、二值化、图像细化图像预处理操作,增强信号特征信息在图像中的比重;三,联合二阶四阶矩估计方法,利用自适应主成分分析算法,对预处理后的图像进行图像形状特征提取;四,使用LIBSVM分类器识别辐射源信号的调制方式。本发明即能有效避免低信噪比信号特征缺失,又能避免高信噪比信号特征冗余的情况,同时不影响调制识别率。
[专利] 发明专利 CN201610810937.4
摘要:本发明设计属于光纤干涉仪测量领域,具体涉及到一种同时测量轴向加速度与水平旋转角速度的光纤传感装置。本发明包括传感光路20,传感壳体10与光源采集卡;传感光路20中,宽谱光输入211连接至环形器231a端口;环形器231的b、c端口分别连接至1号探测器201与第一耦合器221的一个输入端;第一耦合器221的另一个输入端连接至窄线宽激光输入212。本发明将迈克尔逊干涉仪与萨格纳克干涉仪复用,同时完成对旋转速度与垂直方向加速度的测量。体积小,质量轻,相比于传统的加速度计与旋转速度测量装置,更便于布设安装。依托光纤相位调制解调方法,将被测物理量转换成干涉仪的相位变化,具有更高的灵敏度与动态范围。
[专利] 发明专利 CN201610810938.9
摘要:本发明设计属于光纤干涉仪测量领域,具体涉及到一种基于复合干涉仪结构的测斜装置。该装置核心光路为复用干涉仪20,该光路封装于传感探头1中;复用干涉仪20光路连接关系为宽谱光源209连接至第二环形器222的a端口,第二环形器222的b端口连接至第一环形器221的a端口;第一环形器221的b端口连接至1号光栅261,之后通过1号光栅尾纤261a连接至2号探测器202。本发明将4个干涉仪进行复用,体积小,质量轻,节约了制作成本,提高系统集成度。抗电磁干扰能力强,能够适应几百度高温。灵敏度高,动态范围大,使用干涉信号相位作为测量标准,对加速度的频域分辨率最小可达到ng量级。
[硕士论文] 吴冰
核科学与技术 哈尔滨工程大学 2018(学位年度)
摘要:铀材料的无损被动测量在核安保领域大量使用,测量方法有多种,其中丰度计法基于铀材料自发衰变产生的特征γ射线来测量富集度,研究和使用经验丰富,是最经典的方法之一。但是丰度计法仍存在受容器厚度、探测装置的位置等影响的缺点,因此,本论文通过引入容器厚度修正因子对丰度计法进行优化,提高测量精度。主要研究内容概括如下:
  首先,对确定铀材料容器厚度的小角度康普顿散射法进行模拟,在分析光子与容器材料发生康普顿散射作用原理的基础上,提出全能峰185.72keV两侧康普顿坪的响应值与容器厚度的关系。利用控制变量法深入探讨容器厚度、铀材料富集度和容器材料种类对响应值的影响。模拟结果表明,响应值只与容器材料自身参数相关,并随容器厚度线性变化,斜率由容器材料种类决定,并且不受铀材料富集度影响。在国家核安保技术中心对小角度康普顿散射法进行实验,针对初始能谱异常的问题采用能量刻度法解决,提高特征信息提取的准确性。实验结果与模拟结果一致。
  然后,对无限厚度法进行模拟,分析无限厚度法的实现原理,验证双感兴趣区算法的准确性,提出将容器厚度作为修正因子引入双感兴趣区算法,解决了测量精度受容器厚度影响大的问题。模拟结果表明,引入容器厚度修正显著提升了测量精度,尤其在测量富集度较高的样品时,结果的相对误差与相对偏差均在10%内,为提高无限厚度法的实验精度提供理论支持。此外,随着容器厚度的增加,修正后的测量结果精度下降,表明容器厚度只能在一定程度上修正测量结果。
  最后,对丰度计法进行实验,采用HPGe探测器测量能谱,通过单样品刻度完成富集度测量,验证了容器厚度对测量结果的修正效果,并着重分析修正富集度较高的数据误差较大的产生原因,为刻度样品的选择方法提供了新思路。
[专利] 发明专利 CN201610810939.3
摘要:本发明属于光纤干涉仪测量领域,具体涉及到一种基于复合干涉仪的旋转地震波测量装置。一种基于复合干涉仪的旋转地震波测量装置,包括光纤传感探头10,复用干涉仪20以及外围设备;在复合干涉仪中,输入光源204连接至第二环形器212的a端口,第二环形器212的b端口连接至第一环形器211的a端口;第一环形器211的b端口连接至1号光栅221之后连接2号探测器202,第一环形器211的c端口连接至1号探测器201。本发明将利用光路复用结构,使迈克尔逊干涉仪与萨格纳克干涉仪共用同一个光源与传感臂,减小了系统制作成本。
[专利] 发明专利 CN201610815300.4
摘要:本发明设计属于光纤测量领域,具体涉及一种保偏光纤缺陷点检测中对干涉峰的位置??幅值含义预估方法。本发明包括:明确待测保偏光纤中所有缺陷点个数和相应位置,记录缺陷点个数;对各个缺陷点耦合强度进行初始赋值;测量待测保偏光纤中,测量由缺陷点分开的区间光纤长度;设定待测保偏光纤每段区间光纤的线性双折射;明确待测保偏光纤接入测量系统对轴角度;根据缺陷点个数,缺陷点耦合强度,区间光纤长度,对轴角度输入到分析系统进行分析等。本发明推导出了干涉峰的位置??强度一般表达式。给定位置的扫描光程,可直接选择所需公式即得到该干涉峰的幅值含义,简化计算流程,节省计算时间。
[专利] 发明专利 CN201610152972.1
摘要:本发明提供的是一种对保偏光纤缺陷点测量中的伪干涉峰鉴别方法。通过改变待测光纤与起偏器/检偏器之间的对轴角度,分别实现对干涉信号中不同特征干涉峰的抑制和放大;不同对轴角度条件下,将测量干涉峰与预测干涉峰位置‑幅值的理论公式进行比对,得到干涉信号中的特征干涉峰的幅值、阶次等信息;通过4次不同对轴角度测量,即可鉴别出其中的伪干涉峰和代表真实缺陷点的干涉峰。本发明中的操作方法简单有效,有助于从分布式干涉测量中准确地估计保偏光纤缺陷点信息,可以广泛应用于保偏光纤中缺陷点的精确测量。
[专利] 发明专利 CN201510869444.3
摘要:本发明公开了一种具有高精度的光学信号相位解调系统及解调方法。包括前端采集模块、多路锁相模块和数据解调模块,前端采集模块包括数据采集子模块和调相波子模块,多路锁相模块包括N个乘法器和N个滤波器,数据解调模块包括N个希尔伯特变换子模块、N个相位累加子模块和降采样平滑滤波子模块。本发明能够进行独立的不相关解调,最终解调结果中,光路中实相位变化成相关性,解调过程及外界引入噪声没有相关性,可以通过累加平均降噪的方法获得更高的信噪比;本发明有效提高光学信号相位解调精度,可广泛用于高精度光纤测量和光纤传感等领域。
[专利] 发明专利 CN201510869463.6
摘要:本发明公开了一种抑制光强波动噪声的相位解调装置及解调方法。包括光纤干涉仪和数字解调装置;本发明对传统的相位生成载波算法进行改进,将被测相位的基频分量与倍频分量做乘积,同时将基频分量的微分值与倍频分量的微分值做乘积,将这两个乘积相除从而去掉光强抖动引起的噪声,再通过积分的方法求解被测相位;同时,本发明将降噪解调算法集成于FPGA与DSP大规模高速信号处理器中,根据FPGA并行处理能力强以及DSP浮点运算性能优越的特点,分别将微分以及相位求解部分实现于两个处理器内,保证实时性;本发明有效抑制了光强波动引起的噪声,提高了长期稳定性,可广泛用于高精度光纤测量和光纤传感等领域。
[专利] 发明专利 CN201610265230.X
摘要:本发明提供的是一种光纤陀螺核心敏感光路的组装方法。在Y波导芯片与2×2保偏耦合器、Y波导芯片和光纤环组装时,利用白光干涉分布式测量的特点,对Y波导输入、输出处的保偏光纤的对准情况进行测量,使用特征峰的幅值大小确定组装角度,将光纤陀螺与Y波导的制作过程合并,对器件进行筛选、对准和固化状态进行调整,实现2×2保偏耦合器、Y波导和光纤环之间无焊点的连接,提高光纤陀螺的一体化水平。本发明具有光纤陀螺核心敏感光路焊点少、一体化程度高、监测装置搭建简单、Y波导输入与输出口串扰低等优点,广泛用于光纤陀螺核心敏感光路的组装中。
[专利] 发明专利 CN201610157528.9
摘要:本发明设计属于光纤测量技术领域,具体涉及到一种光纤偏振器件的高消光比测量方法。一种光纤偏振器件的高消光比测量方法,在待测高消光比偏振器件即Y波导的输入、输出端分别焊接两段不同长度的保偏光纤,构成带有定量串扰标记的测量组件;焊接时利用集总式消光比测试仪对焊接点的消光比进行定量控制并记录其测量值,同时对起偏器尾纤、检偏器尾纤、高消光比偏振器件尾纤、焊接保偏光纤的长度进行设定;将测量组件接入分布式光纤偏振串扰测试装置中,利用外接光纤焊接点之间的二阶串扰测量值对待测偏振器件消光比进行标定和自校准。在测量过程时,可对串扰标记和测量峰进行同步测量,杜绝测量环境改变和器件连接精度等引入的误差。
[专利] 发明专利 CN201610157526.X
摘要:本发明属于光纤测量技术领域,具体涉及到一种用于光学相干偏振测量的标定装置及其动态范围标定方法。本发明包括宽谱光源与功率监测装置510、第一光纤连接器521、第二光纤连接器522、高精度标定装置530、光程相关器540、偏振串扰检测与信号记录装置550。使用特定长度和对准角度的保偏光纤搭建标定装置,可对测量峰的位置和幅度进行精确定位;利用多个串扰点的二阶干涉峰,可对较低峰值进行精确定位。利用不同的标定梯度,提高标定精度和准确性。
[专利] 发明专利 CN201610265283.1
摘要:本发明提供的是一种光纤器件的透射和反射性能同时测试的装置及方法。向待测器件中注入宽谱光,产生能反映其透射和反射性能的两路光信号,并将光信号注入到光学相干域偏振测量技术透射性能测试结构和光学低相干反射技术的反射性能测试结构中,使用共用延迟部件进行扫描,对两路光信号进行测量,同时得到待测光纤器件的透射和反射特征。在使用同一光源和同一延迟部件的情况下,光纤器件的透射和反射性能测试装置可精确测量待测器件的偏振性能、色散特性、损耗特性、相干光谱特性等特征参数。本发明具有集成程度高、测试参数全、抗电磁干扰、器件组成简单等优点,可广泛用于保偏光纤、集成波导调制器等光学器件性能的高精度测量与分析。
[专利] 发明专利 CN201510293444.3
摘要:本发明设计属于光纤干涉仪测量领域,具体涉及到一种改进的生成载波相位PGC解调方法。改进的生成载波相位PGC解调方法,用干涉仪后端的3×3耦合器输出的第一路固定相移FPS信号和第二路FPS信号进行FPS算法相位解调;第一路PGC信号采用相位生成载波算法进行解调,最后将两种算法解调结果进行合理融合。本发明将基于3×3耦合器的固定相移法与PGC算法相结合,使用PGC算法解调低频小信号,使用FPS算法输出高频大信号,这样可以在保持原有的采样率的情况下提高系统的相位分辨率,增大动态范围最终实现保持采样率不变的情况下,增加相位分辨率与动态范围,消除伴生调幅影响。
[专利] 发明专利 CN201510293443.9
摘要:本发明属于光学干涉仪测量领域,具体涉及到一种干涉仪的改进的生成载波相位PGC解调方法。本发明包括信号调制模块,采集预处理模块,PGC解算与失真分析模块,FPS解算模块,PGC与FPS算法融合模块,光纤干涉测量系统的工作步骤为:启动信号调制模块,信号调制模块中的开始采集子模块用于采集放大电路的输出结果;调制输出子模块输出的正弦波用于调制光源,经过调制后的光注入到干涉仪中。本发明在保持系统采样率不变的情况下拓展解调的动态范围,并同时使用FPS算法对PGC载波信号的调制幅度、频率与初始相位进行监测,有效增加了系统动态范围,提高了系统长期稳定性,可广泛用于高精度光纤测量和光纤传感等领域。
[专利] 发明专利 CN201410777278.X
摘要:本发明属于光谱测试与分析技术领域,具体涉及一种用于实现多种液体物理组合的快速测量与分析的实现多种液体物理组合透射吸收光谱测试的装置。本发明包括N层同轴旋转盘体,每个旋转盘体有M个液体皿,每层旋转盘体分别由不同的步进电机独立驱动,两个步进电机则分别固定在避光壳体上,宽谱光源经由光纤引导到光纤准直器,光纤准直器固定在壳体上方,垂直对准旋转盘组合液体皿,测量光穿过上、下两层液体皿,经液体皿中液体吸收后的光被固定在下方的光纤准直器接收并通过光纤传导到光谱仪。该装置可以实现任意两种液体样品进行组合并测得透射吸收光谱,这种多液体组合透射吸收光谱测试装置,能够方便、快捷的实现多种液体的物理组合成分分析。
[专利] 实用新型 CN201420795969.8
摘要:本实用新型属于光谱测试与分析技术领域,具体涉及一种用于实现多种液体物理组合的快速测量与分析的实现多种液体物理组合透射吸收光谱测试的装置。本实用新型包括N层同轴旋转盘体,每个旋转盘体有M个液体皿,每层旋转盘体分别由不同的步进电机独立驱动,两个步进电机则分别固定在避光壳体上,宽谱光源经由光纤引导到光纤准直器,光纤准直器固定在壳体上方,垂直对准旋转盘组合液体皿,测量光穿过上、下两层液体皿,经液体皿中液体吸收后的光被固定在下方的光纤准直器接收并通过光纤传导到光谱仪。该装置可以实现任意两种液体样品进行组合并测得透射吸收光谱,这种多液体组合透射吸收光谱测试装置,能够方便、快捷的实现多种液体的物理组合成分分析。
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