理论分析了温度通过热胀冷缩效应对光纤长度产生影响的机理，并在不同波长情况下通过不同长度的光纤进行了实验验证。实验结果表明：在不同波长下，当温度每变化1 ℃时每千米单模光纤长度改变量相差不大；对于不同长度的光纤，当温度每变化1 ℃时单模光纤长度改变量与光纤长度基本呈正比例关系，基本与理论分析结果一致。

介绍了一种基于相位调制干涉仪解调光链路的新型光纤长度测量系统。推导了光链路增益理论模型，分析了光纤干涉仪的两臂光程差和增益自由频谱范围（FSR）的关系，得出利用长度已标定光纤来计算待测光纤长度的方法。该测量方法和传统的光时域反射（OTDR）方法相比，无测量盲区且可以将测量精度由米量级提高到毫米量级；与光频域反射法（OFDR）和光相干域反射法（OCDR）相比，对光源的相干性要求显著降低。通过理论分析和实验验证，采用现有的67 GHz安捷伦网络分析仪可以测试的光纤最小相对长度为3 mm，在相对光纤长度100 m的情况下，测量误差小于0.05 mm。该系统的原理及结构都很简单，是一种具有实用价值的光纤长度测量方法。

针对寻峰算法不能自适应检测光纤布拉格光栅(FBG)多峰值光谱的问题，提出了一种多峰自适应寻峰算法。采用滑动均值滤波法对光谱信号进行去噪预处理，并结合希尔伯特变换对多峰光谱自适应峰值区域分割；分析了谱峰的不对称特性，对单峰光谱采用基于非对称广义高斯模型的峰值修正策略，实现了峰值的精确定位。实验结果表明，与对比算法相比所提算法寻峰精度最高，稳定性最好，检测误差在1 pm 以下，对分布式传感网络中的多峰值检测具有借鉴意义。

非线性光纤光学第九章-受激布里渊散射

非线性光纤光学 第八章-受激喇曼散射

基于布里渊效应的分布式光纤传感器以其可在沿光纤中同时获得被测量场时间和空间上的连续分布信息，成为当前国际的研究热点。根据光纤中布里渊散射谱的传输特点和高精度特征提取的要求，提出了利用莱文伯马夸特(L-M)算法调节权值的径向基函数神经网络(RBFN)对布里渊散射谱进行特征提取。通过与反向传播(BP)神经网络、五次多项式曲线拟合法和三次样条插值法进行预测比较，在中心频率为11.213 GHz，权重比为4∶1的仿真散射谱模型中，本方法相对误差最小，仅0.0015179%，温度相对误差仅为0.152 ℃，且拟合度较好。在不同脉宽和不同温度下的同一检测系统中，前者的综合评价指标优于其他三种拟合方法。数值分析和实验研究均表明径向基函数神经网络适用于对布里渊散射谱进行拟合，有效提高了预测精度。

为了进一步探讨大模场光纤激光的模式控制方法，需要研究大模场光纤的弯曲特性。从亥姆霍兹方程出发，通过对比直光纤和弯曲光纤的模场分布，确定大模场光纤直弯过渡中的模场演变方式。应用模场的叠加和激发理论，推导得到光纤直弯过渡中的模场耦合效率公式。应用耦合公式和有限元方法，计算了阶跃折射率分布的大模场光纤在直弯过渡中的模场耦合效率。结果表明：在光纤的直弯过渡中，存在模式的自耦合和互耦合过程，耦合程度随着弯曲程度和模场阶次的变化而变化，其中基模的耦合效率始终最大，高阶模的耦合损耗大于低阶模。光纤的直弯过渡以总能量的损耗为代价换取对高阶模的有效抑制。

摘要根据全光纤激光雷达特性设计与优化发射和接收光学系统针对全光纤激光雷达光学系统中的激光高斯传输特性扩展目标特性和光纤收发特性修正激光雷达方程中的发射天线增益和

提出了一种新型的基于Sagnac干涉仪的双向Sagnac分布式光纤传感器,可对传感光纤线路上的扰动进行检测与定位。阐述了该分布式光纤传感系统的组成和工作原理。利用基于最小均方(LMS)算法的自适应时延估计方法直接在时域上对扰动信号进行定位。理论分析和测试结果表明,该分布式光纤传感器能快速、有效地实现扰动信号的检测及定位。算法简单易实现,具有较高的测试灵敏度和定位精度,最大定位误差小于20 m。

为研究光纤频率传递的稳定度损失，分析了光纤链路时延波动对频率传递稳定度的影响，得出因温度变化引起的链路长度变化、折射率变化和激光器输出波长漂移带来的时延波动是影响频率传递稳定度的主要因素。建立Round-trip时序模型，定量分析时延波动残留，发现因环境温度缓变引入的时延波动可以得到有效补偿，因激光器动态结温度快变导致输出波长漂移引入的时延波动无法有效补偿，是稳定度损失的关键因素。降低激光器动态结温度的变化速率，是提高频率传递稳定度的有效手段。要使时延波动对频率传递稳定度的影响小于10-15 s-1、10-20 d-1 (d-1即每天)，必须采取有效的温控措施，精确控制激光器动态结温度变化率，使其小于0.04℃/s。