随机相位误差对光纤光栅的影响

随机相位误差对光纤光栅的影响

一、随机相位误差对光纤光栅的影响(论文文献综述)

张斌[1](2020)在《用于双正交光源的摇摆滤波器设计和制作研究》文中研究表明光源是光学通讯和光学传感的核心器件,常见的宽谱光源有LED光源、SLD光源、ASE光源等,然而这些宽谱光源不具备偏振特性,需要在光源后衔接偏振器获取具有偏振特性的光,这种偏振光往往会因为光源的不稳定导致光谱的改变。本文以光纤摇摆滤波器为核心器件,设计了一种二维正交偏振光源,使得常见的宽谱光源能够输出两束光谱强度正交且偏振方向正交的光,这两束光互相补偿,兼具滤波的效果,能够由一束光的变化而测得另一束光的变化。本文对摇摆滤波器进行了深入研究,通过探究摇摆滤波器的基本原理、双折射光纤对摇摆滤波器的影响,设计了双峰和多峰的摇摆滤波器;以此为基础,设计了一种二维正交偏振光源,并搭建了摇摆滤波器的制作平台,制备了摇摆滤波器,探究了在制备过程中摇摆滤波器的几种误差来源。本文的研究内容主要包括以下几个方面:一、通过对光纤摇摆滤波器的研究,分析了摇摆滤波器各个参数对光谱的影响,并设计了摇摆滤波器的旁瓣抑制函数;通过对不同种类双折射光纤的研究,分析了高阶摇摆滤波器的光谱特性。二、以摇摆滤波器为基础,通过对双折射光纤色散的研究,设计了以边孔光纤为载体的双峰摇摆滤波器,通过对摇摆滤波器相移的研究,设计了π相移双峰摇摆滤波器;介绍了两种摇摆滤波器的拼接方式,以并联和串联的方式设计了多峰摇摆滤波器;以双峰摇摆滤波器和多峰摇摆滤波器为核心器件,设计了一种二维正交光源。三、搭建了摇摆滤波器制作平台,分别对摇摆滤波器制备过程中整体的周期长度误差、角度旋转误差进行了分析,其次对熔融区域角度变化、熔融区长度变化以及熔融区损耗对光谱的影响进行了分析;最后制作了摇摆滤波器,对摇摆滤波器的光谱进行了分析。

王艳[2](2019)在《服役环境下有源相控阵天线机电耦合分析与电性能补偿方法研究》文中研究说明有源相控阵天线具备扫描速度快、波束灵活捷变、抗干扰能力强、隐身性能好等无可比拟的优势,已广泛应用于地面防御、机载火控、弹载制导、星载成像等众多领域。天线在不同载体平台服役时,环境载荷会严重影响天线的电性能,包括其辐射性能和散射性能,且随着有源相控阵天线向高频段、高性能、集成化等方向发展,服役环境载荷的影响将更为突出。由于服役环境对天线电性能影响机理复杂,难以给出有效的补偿方法来保障天线可靠服役。为此,本文对典型服役环境下有源相控阵天线的机电耦合影响关系和电性能补偿方法进行了研究,主要工作如下:1.大口径陆基有源相控阵天线在太阳照射(阴阳面温度梯度)、风荷等影响下会产生结构变形,恶化天线辐射性能。基于有源相控阵天线的结构-电磁耦合模型,分析结构变形对天线辐射性能的定量影响。在此基础上,分别通过调整天线阵元激励相位和激励电流幅相两种方法对变形天线辐射性能进行了补偿。其中,针对幅相补偿分别提出了基于结构-电磁耦合模型与最小平方误差的幅相补偿,以及基于结构-电磁耦合模型与FFT的幅相补偿。相比于传统的相位补偿方法,提出的幅相补偿方法不仅可以保障天线主瓣区域性能,还可对整个观察区域内天线的辐射性能进行补偿。其中,基于最小平方误差的幅相补偿对辐射性能补偿效果最优,基于FFT的幅相补偿可在改善天线辐射性能的同时快速计算调整量。最后,在X频段有源相控阵天线实验平台上,对服役环境下多种典型变形工况进行了电性能测试与补偿,验证了所提两种幅相补偿方法的有效性,为保障结构变形下有源相控阵天线的可靠服役提供了理论基础。2.机载有源相控阵天线载体平台空间有限、电子器件安装密度高,阵面高热功耗导致的高温工作环境是其面临的严峻问题之一。在高温影响下,T/R组件性能温漂会导致输出的激励电流产生幅相误差;同时,对于为T/R组件供电的阵面电源来说,其输出直流电压中存在的交流分量,即电源纹波,也会通过幅度调制和相位调制使T/R组件输出激励电流上产生幅相误差,且随着温度的升高,电源纹波的影响更为严重。因此,深入分析了温度影响下,阵面电源纹波和T/R组件性能温漂对天线辐射性能的影响机理,给出了表征电源纹波大小的纹波系数计算模型、T/R组件温漂曲线等。基于此,建立了高热功耗下阵面电源纹波系数、T/R组件激励幅相误差与天线辐射性能的耦合模型,定量分析了不同温度分布下馈电误差对辐射性能的影响规律,并给出了对应的激励电流幅相调整量,通过电子补偿方法降低了高热功耗对天线辐射性能的影响。以上工作也可从天线电性能角度出发,为天线的散热设计提供设计指标。3.振动载荷会导致机载有源相控阵天线发生结构变形,阵元位置偏移会使天线的辐射性能降低,而散射性能提升。考虑到机载天线需同时具备良好的探测跟踪能力及隐身性能,即天线的辐射性能和散射性能应同时满足要求。因此,综合考虑了结构变形对天线辐射性能和散射性能的影响,首先,建立了包含随机位置误差的天线散射性能统计模型,推导了天线散射性能指标均值与随机位置误差之间的数学关系。同时,结合已有的天线辐射性能统计模型,分析了不同方向上随机结构误差对天线辐射和散射性能的影响,确定了天线子阵级结构补偿时子阵结构的调整方向。最后,结合遗传算法实现了天线辐射性能和散射性能的综合补偿。这为同时保障有源相控阵天线的高辐射性能和高隐身性能提供了理论参考。4.针对超声速、高超声速飞行的弹载有源相控阵天线,高温烧蚀严重恶化天线的辐射性能。首先分析了飞行过程中天线罩的高温烧蚀过程,高温烧蚀下天线罩的温度场分布和烧蚀厚度变化;同时,天线罩的剧烈温升也会通过热传导和热辐射使罩内天线温度升高,导致天线馈电误差。基于此,建立了高温烧蚀下天线罩厚度和物性参数变化、天线阵元馈电误差和弹载天线辐射性能之间的机电耦合模型,定量分析了高温烧蚀对弹载天线辐射性能的影响。并进一步提出了通过调整天线罩内阵元激励电流的方式来补偿高温烧蚀的影响,其中,给出了两种激励电流幅相调整量计算方法,可在多频点、多扫描角下补偿高温烧蚀对弹载天线辐射性能的影响。最后,开发了高温烧蚀下弹载天线电性能分析与补偿量计算软件。以上工作在不改变天线罩结构设计的基础上,降低了高温烧蚀对弹载有源相控阵天线制导精度、抗干扰能力等方面的影响。5.太空热环境是导致星载有源相控阵天线阵面热变形的主要原因。受限于星载平台的空间和载重要求,天线变形位移难以直接测量。而应变传感器体积小、便于安装、可靠性高、能够克服载体平台限制,实现了对结构变形信息的实时采集。因此,分析了结构应变与天线辐射性能之间的影响机理,建立了有源相控阵天线应变-电磁耦合模型。进一步,提出了基于应变-电磁耦合模型的相位补偿和幅相补偿,用于降低太空热环境对天线辐射性能影响。最后,在有源相控阵天线实验平台上,搭建了阵面变形应变信息测量系统,通过实验验证了应变-电磁耦合模型和补偿方法的有效性,同时,开发了基于应变的天线辐射性能和补偿量计算软件。本章工作为太空热环境下星载有源相控阵天线的实时补偿提供了理论基础。

蔡智恒[3](2019)在《嵌入光纤光栅的蒙皮天线形变感知与电补偿研究》文中进行了进一步梳理蒙皮天线是一种将射频元件和传感元件高度融合并嵌入到各类平台蒙皮结构中的高密度有源相控阵天线。它既具有结构承载功能,也具有电磁波收发功能,通常安装在飞机、军舰和装甲车辆的结构表面。在服役环境中由于一些不可抗力的因素,比如风雪,振动和外力冲击,都会导致天线阵面发生变形,进而导致蒙皮天线的电性能严重恶化。为了解决这一问题,本文提出一种嵌入光纤光栅(FBG)的蒙皮天线,它既可以作为承载的机械结构,也可以作为收发电磁波的天线,同时在服役状态下还具有形变感知与自适应电补偿功能。电补偿功能以天线阵面的形变感知功能为基础,可以解决天线阵面变形而导致的电性能恶化问题。因此本文重点研究天线阵面的形变感知功能,其中包括传感器优化布局方法和结构形变重构方法,具体工作如下:1.提出了一种嵌入FBG的蒙皮天线结构。介绍了蒙皮天线的结构组成和工作原理。基于模态法中的应变-位移转换关系,推导了测量应变与相位补偿值之间的耦合关系式。基于该耦合关系式,根据天线阵面测量应变自适应调整各天线单元的激励电流相位,使变形后蒙皮天线的辐射方向图恢复到理想工作状态。2.提出了一种基于模态法重构的序列应变传感器布局方法。在该方法中,第一步,基于聚类准则确定初始传感器布局位置。第二步,以重构误差最小为目标,以传感器位置的空间相关度为约束,从剩余的候选位置集合中逐个选取新的位置添加到传感器位置集合中,逐步优化至所需传感器数目。将所提方法应用于某相控阵实验平台和蒙皮天线模型进行仿真试验并对比EEM方法和CNM方法,结果表明,在保证重构精度的基础上,所提方法不仅拥有更高的计算效率,降低了传感器信息冗余性,而且解决了传感器位置局部聚集的问题。3.提出了一种基于模态-迁移学习的形变重构方法。该混合方法相较于模态法重构降低了仿真模型与实物模型间存在的模型误差以及测量环境带来的测量误差对重构精度的影响。所提方法经过仿射变换初步缩小仿真模型与实验模型的差距,然后通过自适应加权算法和ELM模型获得天线样件的形变伪预测模型,根据伪预测模型和仿真模型之间的误差构造误差修正模型,最后结合模态法重构方程建立混合法形变重构方程。利用混合法方程进行形变重构实验并与模态法方程进行对比,重构结果表明所提方法重构位移更接近真实形变位移,其重构精度更高,验证了所提方法对修正模型误差的有效性。4.研究了嵌入FBG的蒙皮天线样件的制作方法。设计了蒙皮天线的动态形变重构实验系统和电补偿系统,并对天线样件的形变感知功能和自适应电补偿功能进行实验验证。实验结果验证了本文所提传感器布局方法和形变重构方法的有效性,结论表明嵌入FBG的蒙皮天线具有自适应电补偿功能。

刘蕾[4](2012)在《长周期光纤光栅的光学特性分析及飞秒激光制造方法研究》文中提出光纤光栅是在光纤光学的基础上发展起来的新型光纤器件,功能多样,性能优异,已经在光纤通信和光纤传感等信息领域产生了重要作用并迅速发展,各种新型结构形式和功能的光纤光栅不断涌现。目前,光纤光栅的光学分析与制造技术都仍然是研究热点和技术发展前沿,新的制造技术的发展可以加工出性能更好的光纤光栅,其中飞秒激光制造方法赋予了光纤光栅更多的卓越性能,其温度稳定性获得了显着提升,也由此扩展了光纤光栅在石油钻井等特殊工况的重要应用。为了实现高性能光纤光栅的高精度制造目标,本论文以长周期光纤光栅为研究对象,从制造学科角度进行了光纤光栅的光学分析与制造方法研究。论文的主要研究工作如下:1、基于耦合模理论,建立了长周期光纤光栅的光学分析模型,系统地仿真研究了光栅周期、光栅长度、占空比、包层折射率、纤芯折射率调制深度等长周期光栅参数变化对其光谱特性的影响规律。仿真结果表明:光栅周期的变化使各阶模式的谐振波长改变,且高阶模谐振波长比低阶模更敏感;光栅长度(周期数)的变化不会引起谐振波长变化,但增加光栅长度使损耗强度先增加,达到过耦合后使损耗强度减小;增大光栅占空比,谐振波长往长波方向移动,且高阶模比低阶模敏感;随着包层模折射率增大,谐振波长向短波方向移动,且高阶模比低阶模敏感;纤芯折射率的调制深度变化不会引起谐振波长变化,但增大纤芯折射率的调制深度,耦合损耗峰首先增强,直到过耦合后损耗峰强度降低。2、研究了长周期光纤光栅制造误差对其光谱特性的影响规律,确定了影响光栅光学性能的重要制造误差,为长周期光纤光栅制造过程的参数选择和误差控制提供了理论依据。仿真结果表明:制造过程沿光栅长度方向(即轴向)运动误差导致的光栅周期误差对光栅光谱特性的影响取决于其光栅周期平均值;纤芯折射率调制深度误差主要影响损耗强度,对谐振波长位置影响很小。3、研究了飞秒激光制造长周期光纤光栅时纤芯折射率改变的机理以及光纤材料对飞秒激光的非线性吸收机制,进行了飞秒激光制造长周期光纤光栅的实验研究,获得了决定制造过程成败和长周期光纤光栅性能的关键要素,为长周期光纤光栅的飞秒激光制造工艺设计提供指导。

冯奎,朱勇,苏洋,彭晖[5](2009)在《相位误差对光栅磁场传感器性能影响分析》文中进行了进一步梳理基于偏振效应的光纤光栅磁场传感方案,具有对温度和应力等因素不敏感的特点。在利用相位掩模法进行光栅制作时会产生随机相位误差、线性啁啾和非线性啁啾等相位误差,通过建立数学模型,对不同相位误差对该传感方案性能的影响进行仿真分析。结果表明,相位误差没有改变PDL峰值与磁场的线性关系,但对传感系统的精确度和灵敏度产生影响。

谭中伟,宁提纲,傅永军,刘艳,简水生[6](2002)在《随机相位误差对光纤光栅的影响》文中提出利用耦合波理论 ,分析了由于相位掩模板的接缝误差及光纤光栅写入过程中引入的相位误差对光纤光栅特性的影响。通过数值模拟 ,得到了随机相位误差对不同啁啾量的线性啁啾光纤光栅的影响。讨论了在通信系统中用光纤光栅进行色散补偿时 ,应该如何选取光纤光栅的啁啾量。

陈鹏,王荣,蒲涛,卢麟,方涛,郑吉林[7](2009)在《基于相位误差补偿技术的超窄带光栅滤波器的制作》文中研究指明增加光栅长度是获得具有低插入损耗、高边带抑制度的超窄带光栅滤波器最佳途径。但是长光栅的制作方案会引入比较严重的相位误差,严重影响到光栅滤波器的性能;取样光栅的设计制作方案具有滤波中心波长设计灵活、制作精度低和切趾技术实现容易的优点。针对利用取样光栅制作超窄带光栅滤波器的方案,分析了3种常见相位误差对—1级子光栅滤波性能的影响;利用重构等效嘣啾技术(REC)成功补偿了光栅长度为6.6 cm的超窄带取样光栅滤波器—1级子光栅的相位误差,并得到了反射谱和透射谱对称性良好。3 dB带宽为26 pm,20 dB带宽为70 pm,插入损耗为1.25 dB和边带抑制度为21.55 dB的超窄带光栅滤波器。

高勇伟[8](2021)在《数控机床电主轴环保水基动压轴承关键技术研究》文中研究表明电主轴是实现高速、高精加工的数控机床之核心部件,更是将支承轴承和电机结合为一体的高端机床之关键部件,其综合性能受制于支承轴承的承载能力、稳定性和回转误差。本文面向我国高速磨削加工数控机床关键部件的重大应用需求,围绕高速水基动压轴承的润滑介质、承载性能、稳定性和回转精度等几个关键科学问题开展研究工作,具体工作如下:以水为基础液,以绿色环保的羟丙基甲基纤维素、羧甲基淀粉钠、丙二醇和油酸三乙醇胺酯作为水基添加剂,研制发明了一种新型粘度可控、润滑性能稳定水基润滑液。并以不同质量百分含量的氧化石墨烯纳米片作为减摩剂对水基润滑液进行摩擦学改性,发现在其质量百分含量为0.5%时,与水作为润滑剂相比磨损深度和磨损宽度都大幅降低。数值计算和有限元仿真均表明,在有效提高承载力和稳定性的同时,润滑液温升不高,性能较好。根据电主轴高速、精密和稳定运行的工作要求,运用流体润滑理论开发了水基动压轴承数值分析软件,计算分析了表面织构不同的布置区域、微坑直径、微坑深度和面积比下动压轴承的承载性能,揭示了主轴偏斜和加工误差等因素对水基动压轴承承载性能的影响。分析表明:合理布置表面织构可以有效提高动压轴承的承载能力,采取有效措施防止主轴偏斜可以减小承载能力下降,从而到达提高加工精度、减小圆度和圆柱度误差和提高承载能力的作用。利用泊肃叶定律改进了雷诺方程,建立了主动供液动压轴承的动态特性数学模型,计算了动压轴承的动态特性系数、临界质量和临界速度,与普通动压轴承相比,其临界速度成倍增加,动态特性系数变化不大。数值分析表明:布置增压小孔后,能够抑制对稳定性不利的交叉刚度的增加,有效改善动压轴承的稳定性,能使动压轴承在更高的转速下稳定运行。基于Reynolds方程建立了动压轴承主轴系统的动力学运动学模型,仿真分析了轴心#12运动轨迹,发现动压轴承在轴心可运动的范围内存在稳定区域,在稳定区域内,主轴受扰动后可以回到原平衡位置,在稳定区域外,主轴受扰动后未能回到原平衡位置。为验证数值仿真的可行性,搭建了水基动压轴承支承的电主轴实验平台,利用NI开发的测控系统完成了主轴回转精度的无接触测量。并在不同的供液压力、轴承间隙及轴承转速下实现对主轴径向回转误差的实时测量。经实验分析,发现供液压力、轴承间隙、轴承转速均能影响电主轴的回转精度。轴承转速越高,主轴回转中心越靠近轴瓦几何中心,回转精度越高。经对比,回转精度的实测结果与仿真预测结果最大相差0.3μm,平均相对误差13%,验证了所建仿真预测模型的正确性,证明水基动压轴承的仿真方法能够实现电主轴回转精度的准确预测。

赵士元[9](2021)在《基于宽带瑞利光谱探测的光纤应变测量关键技术研究》文中研究说明应变测量是结构健康监测、实验力学以及精密测量领域重要的研究内容之一,结构本身力学特性的差异以及复杂的载荷分布使得结构的应变场存在应变变化范围大、空间分布不均匀的特点,这些特征对应变测量方法的测量量程、空间分辨力以及测量精度等指标提出了更高的要求。光纤类应变传感器通过将光纤粘贴在被测结构表面可以实现对结构应变场的测量,其中,基于光频域反射原理的分布式光纤应变测量方法在空间分辨力上具有远高于其他光纤类传感器的优势,近年来受到学者的关注。然而该方法中还存在如测量模型不完善、探测方法存在局限性以及空间测量特性不一致等问题,这些问题严重制约了测量系统测量量程等性能的提高。针对现有基于光频域反射原理的分布式应变测量方法中存在的问题和不足,本文开展了基于宽带瑞利散射光谱探测的分布式光纤应变测量方法的理论研究与实验验证,本文主要内容如下:针对现有测量中缺少完整测量模型导致应变测量量程的提升缺乏理论指导的问题,建立了一种基于瑞利散射光谱相位分析的分布式光纤应变测量理论模型。定量描述了光频域反射系统中各参量与瑞利散射光谱不同相位分量间的数学关系,建立了入射信号光波段和瑞利探测光谱与应变间的映射模型,确定了光频域反射系统中两类应变检测方式,通过对空间相邻采样点间相位差施加约束确定了应变测量量程与光谱探测带宽间的线性对应关系。该模型完善了现有基于光频域反射原理的分布式测量理论,为实现0.01ε级应变测量量程的分布式光纤应变测量提供了理论基础。针对现有信号光调制技术调谐范围低导致光纤瑞利散射光谱探测带宽受限的问题,提出了一种基于多波段光谱精准拼接的光纤瑞利散射光谱探测带宽拓展方法。证明了特征光纤局部瑞利散射光谱特征对光频判定作用的唯一性,通过选取特征光纤并提取其局部瑞利光谱,并根据光频判定作用确定测量光纤相邻波段瑞利光谱的拼接位置,实现了光纤瑞利散射光谱的高精度拼接。该方法无需借助任何外部波长标定设备即可完成相邻波段拼接位置的高精度获取,有效拓展了光纤瑞利散射光谱的探测带宽。利用分布反馈式激光器阵列构建了多波段扫频干涉测量系统,实验结果表明通过该方法可以实现35.013 nm的宽带瑞利散射光谱探测,波段之间拼接误差小于2 pm。针对现有应变解算方法存在的测量特性在空间上的一致性难以保证的问题,分析了传统应变解算方法的局限性,提出了一种基于瑞利散射光谱相关性评价函数最优解计算的分布式光纤应变解算方法。该方法构造了一个具有单峰的瑞利散射光谱相关性评价函数,将应变解算问题转化为计算瑞利光谱相关性评价函数最大值在探测带宽约束内对应的最优解,主导空间测量特性差异的光纤空间错位在最大值处被消除,保证了空间测量特性的一致性。在上述研究基础上,搭建了基于多波段扫频干涉的分布式光纤应变测量系统,通过标准光纤拉伸装置对测量系统的测量性能进行实验验证。实验结果表明,在7 m测量长度内应变的空间分辨力为8 mm,测量量程为0.01ε,扩展不确定度优于15με。对集中受力下的复合材料板以及变形下的柔性板上布设的光纤进行了分布式应变测量,结果证明了所提出的分布式光纤应变测量方法在非均匀应变场测量上的可行性。

梁璀[10](2021)在《光纤全偏振Sagnac磁场传感器》文中指出磁场是最基本的物理量之一,弱磁场的精密测量水平在很大程度上代表着国家的高科技的实力。采用磁场传感器测量磁场是常用的方法,当前磁场传感器已广泛应用于军事、地球空间物理、工业制造、生物医学等科研、生产和生活领域。根据不同测量原理,磁场传感器可分为光学和非光学两种,其中非光学磁场传感器大都具有易受电磁干扰、对温度敏感、高精度与小体积不可兼得等缺点,相比之下,光学磁场传感器则天然具有抗电磁干扰以及集成化的优势,这使得光纤磁场传感器发展尤为迅速。本课题的研究目标是在现有光纤磁场传感器的基础上,研制一种高精度、大动态范围、高稳定性的矢量型光纤磁场传感器,为解决当前光纤磁场传感器存在的灵敏度低、稳定性差、无法分辨磁场方向等问题提供技术储备,为磁场传感器在军事、工业等领域中的广泛应用服务。本文提出了一种光纤全偏振Sagnac磁场传感器,将具有高磁场敏感特性的传感单元与具有高稳定性的Sagnac系统相结合,创新性提出了采用偏振干涉检测方式精密测量弱磁信号。论文基于偏振干涉理论,利用琼斯矩阵,建立了基于Sagnac系统的弱磁检测理论模型,导出了弱磁信号与系统参数的定量数学模型,并对模型进行了仿真分析和实验验证,验证了该理论模型和检测方法的正确性和可行性,初步实验结果表明,该系统具有nT级的磁场分辨率。完成了光纤全偏振Sagnac磁场传感器的总体方案设计,突破并验证了系统中涉及的关键技术,包括磁通放大器、法拉第调制与锁相检测、偏振控制、光纤环特殊绕制等,为系统原理样机的搭建奠定了基础。完成了对弱磁传感系统的主要误差分析,包括光电检测误差、光路系统误差以及环境误差,针对各个误差源进行了详细的理论分析与仿真,提出了相应的误差抑制技术,有效提升了系统弱磁测量性能。完成了光纤全偏振Sagnac磁场传感器的实验研究,搭建的系统原理样机在调制频率100Hz、调制幅度0.75G的条件下实现了 5.6nT的直流磁场分辨率,对于已有的磁饱和强度大于500G的磁光晶体,本磁场测量系统的磁场测量动态范围大于70dB,在±2G的磁场范围内本系统测量磁场的线性度优于99.8%,本系统具有良好的稳定性,不稳定度小于0.5%。

二、随机相位误差对光纤光栅的影响(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、随机相位误差对光纤光栅的影响(论文提纲范文)

(1)用于双正交光源的摇摆滤波器设计和制作研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 光纤滤波器的分类与原理
        1.2.1 干涉仪型光纤滤波器
        1.2.2 光栅型光纤滤波器
    1.3 光纤摇摆滤波器的研究进展
        1.3.1 摇摆滤波器的制作方式
        1.3.2 摇摆滤波器的应用
    1.4 本文研究的目的和意义
    1.5 本论文研究的主要工作
第2章 摇摆滤波器的传输特性
    2.1 双折射器件的基本理论
        2.1.1 双折射光纤的分类与原理
        2.1.2 琼斯矩阵
    2.2 摇摆滤波器的基本原理
        2.2.1 Solc滤波器的两种形式
        2.2.2 摇摆滤波器的理论分析
        2.2.3 摇摆滤波器的旁瓣抑制分析
    2.3 高阶摇摆滤波器的传输特性分析
        2.3.1 高阶摇摆滤波器的原理
        2.3.2 双折射光纤的色散特性
        2.3.3 高阶摇摆滤波器的仿真分析
    2.4 本章小结
第3章 基于摇摆滤波器的二维光源设计
    3.1 双峰摇摆滤波器的研究
        3.1.1 边孔光纤双峰摇摆滤波器
        3.1.2 相移双峰摇摆滤波器
    3.2 多峰摇摆滤波器的研究
    3.3 二维正交偏振光源的设计
        3.3.1 二维正交偏振光源结构图
        3.3.2 二维正交偏振光源仿真分析
    3.4 本章小结
第4章 摇摆滤波器的制作
    4.1 摇摆滤波器制作平台
    4.2 摇摆滤波器的设计仿真与误差分析
        4.2.1 摇摆滤波器的角度误差分析
        4.2.2 摇摆滤波器的周期长度误差分析
        4.2.3 摇摆滤波器的熔融区误差分析
    4.3 摇摆滤波器的制作与光谱分析
        4.3.1 摇摆滤波器实验仪器介绍
        4.3.2 摇摆滤波器实验制作过程
        4.3.3 摇摆滤波器的光谱分析
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及取得的科研成果
致谢

(2)服役环境下有源相控阵天线机电耦合分析与电性能补偿方法研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 有源相控阵天线发展历程
        1.1.2 服役环境载荷对有源相控阵天线电性能影响
    1.2 服役环境下有源相控阵天线电性能分析与补偿研究现状
        1.2.1 服役环境下天线电性能分析国内外现状
        1.2.2 服役环境下天线电性能补偿国内外现状
    1.3 本文主要工作
第二章 大口径陆基有源相控阵天线结构变形影响分析与辐射性能补偿
    2.1 引言
    2.2 有源相控阵天线结构-电磁耦合分析
        2.2.1 阵元位置偏移对口面场空间相位差的影响
        2.2.2 有源相控阵天线结构-电磁耦合模型
    2.3 基于结构-电磁耦合模型的陆基有源相控阵天线相位补偿
    2.4 基于结构-电磁耦合模型的陆基有源相控阵天线幅相补偿
        2.4.1 基于结构-电磁耦合模型与最小平方误差的幅相补偿
        2.4.2 基于结构-电磁耦合模型与FFT的幅相补偿
    2.5 陆基天线相位补偿与幅相补偿对比分析
    2.6 实验验证
        2.6.1 有源相控阵天线实验平台简介
        2.6.2 服役环境下天线结构变形工况模拟与测量
        2.6.3 结构变形下天线辐射性能测试与补偿效果分析
    2.7 小结
第三章 高热功耗下机载有源相控阵天线馈电误差影响分析与电子补偿
    3.1 引言
    3.2 高热功耗下机载有源相控阵天线馈电误差来源概述
    3.3 高热功耗下馈电误差对机载天线辐射性能影响与补偿
        3.3.1 高热功耗下阵面电源纹波对天线辐射性能影响分析
        3.3.2 T/R组件性能温漂对天线辐射性能影响分析
        3.3.3 馈电误差影响下天线辐射性能计算模型
        3.3.4 馈电误差影响下机载天线辐射性能补偿
    3.4 仿真分析与讨论
        3.4.1 高热功耗下馈电误差对天线辐射性能影响分析
        3.4.2 馈电误差影响下机载天线辐射性能的补偿
    3.5 考虑馈电误差的机载有源相控阵电性能与补偿量计算软件
        3.5.1 机载馈电补偿软件界面及功能介绍
        3.5.2 机载馈电补偿软件应用算例
    3.6 小结
第四章 机载有源相控阵天线辐射和散射性能综合分析与结构补偿
    4.1 引言
    4.2 考虑结构误差的机载天线辐射和散射性能统计计算模型
        4.2.1 机载天线辐射性能计算模型
        4.2.2 机载天线散射性能计算模型
    4.3 结构误差对机载天线辐射和散射性能的影响分析
        4.3.1 有源相控阵天线辐射和散射性能指标的计算模型
        4.3.2 随机结构误差对天线辐射和散射性能影响分析
    4.4 面向辐射和散射性能的机载天线子阵级结构补偿方法
        4.4.1 有源相控阵天线的子阵划分
        4.4.2 综合考虑辐射和散射性能的子阵级结构补偿方法
        4.4.3 子阵级结构补偿方法验证
    4.5 小结
第五章 高温烧蚀下弹载有源相控阵天线机电耦合建模与辐射性能补偿
    5.1 引言
    5.2 弹载有源相控阵天线瞬态高温烧蚀分析
    5.3 高温烧蚀下弹载有源相控阵天线机电耦合模型
        5.3.1 高温烧蚀对天线罩传输性能影响分析
        5.3.2 高温烧蚀对罩内天线馈电误差影响分析
    5.4 高温烧蚀下弹载有源相控阵天线辐射性能补偿
        5.4.1 基于带罩天线单个阵元辐射性能变化的幅相补偿
        5.4.2 基于带罩天线整体电性能最小平方误差的幅相补偿
    5.5 仿真分析与讨论
        5.5.1 高超声速飞行下弹载有源相控阵天线高温烧蚀分析
        5.5.2 高温烧蚀下弹载天线电性能计算与补偿
    5.6 高温烧蚀下弹载有源相控阵天线电性能与补偿量计算软件
        5.6.1 高温烧蚀补偿软件界面及功能介绍
        5.6.2 高温烧蚀补偿软件应用算例
    5.7 小结
第六章 太空环境下星载有源相控阵天线应变-电磁耦合建模与辐射性能补偿
    6.1 引言
    6.2 太空环境对星载有源相控阵天线辐射性能影响分析
        6.2.1 星载有源相控阵天线太空环境载荷影响
        6.2.2 星载有源相控阵天线应变-电磁耦合建模
    6.3 基于应变-电磁耦合模型的星载有源相控阵天线相位补偿
    6.4 基于应变-电磁耦合模型的星载有源相控阵天线幅相补偿
    6.5 星载天线相位补偿与幅相补偿对比分析
    6.6 实验验证
        6.6.1 有源相控阵天线应变信息测量系统
        6.6.2 基于应变信息的天线辐射性能测试与补偿效果分析
    6.7 基于应变的星载有源相控阵天线电性能与补偿量计算软件
        6.7.1 星载应变补偿软件界面及功能介绍
        6.7.2 星载应变补偿软件应用算例
    6.8 小结
第七章 总结与展望
    7.1 工作总结
    7.2 本文主要创新点
    7.3 工作展望
参考文献
致谢
作者简介

(3)嵌入光纤光栅的蒙皮天线形变感知与电补偿研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 蒙皮天线的研究现状
        1.2.2 形变感知的研究现状
    1.3 本文的主要研究内容
第二章 嵌入FBG的蒙皮天线工作原理
    2.1 引言
    2.2 嵌入FBG的蒙皮天线设计概念
    2.3 光纤光栅的基本原理
    2.4 形变感知及电补偿原理
        2.4.1 形变感知原理
        2.4.2 电补偿原理
        2.4.3 自适应电补偿过程
    2.5 本章小结
第三章 基于模态法重构的序列应变传感器布局方法
    3.1 引言
    3.2 模态法重构方程
    3.3 应变传感器布局方法
        3.3.1 基于K-means聚类准则的初始传感器布局
        3.3.2 序列应变传感器布局
    3.4 传感器布局方法评价准则
        3.4.1 传感器布局分布可观性
        3.4.2 重构精度与计算效率
        3.4.3 应变模态保证准则
        3.4.4 条件数准则
    3.5 仿真试验
        3.5.1 实验平台建模
        3.5.2 实验平台布局结果评价
        3.5.3 蒙皮天线建模
        3.5.4 传感器布局优化过程
        3.5.5 蒙皮天线布局结果评价
    3.6 本章小结
第四章 基于模态-迁移学习的形变重构方法
    4.1 引言
    4.2 基于模态-迁移学习的形变重构原理
        4.2.1 形变重构原理
        4.2.2 仿射变换
        4.2.3 自适应加权
        4.2.4 混合法形变重构方程
    4.3 重构实验验证
        4.3.1 无人机机翼仿真试验
        4.3.2 机翼重构结果
        4.3.3 蒙皮天线样件变形重构实验
        4.3.4 天线样件重构结果
    4.4 本章小结
第五章 嵌入FBG的蒙皮天线实验验证
    5.1 引言
    5.2 嵌入FBG的蒙皮天线样件与电补偿系统
        5.2.1 蒙皮天线样件制作
        5.2.2 蒙皮天线电补偿系统
    5.3 蒙皮天线的动态形变重构实验结果
    5.4 蒙皮天线的静态电补偿实验结果
        5.4.1 蒙皮天线电补偿实验系统
        5.4.2 蒙皮天线电补偿结果
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 研究展望
致谢
参考文献
作者简介

(4)长周期光纤光栅的光学特性分析及飞秒激光制造方法研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
目录
第一章 绪论
    1.1 课题来源与研究意义
        1.1.1 课题来源
        1.1.2 研究意义
    1.2 光纤光栅的功能原理与发展历程分析
        1.2.1 光纤光栅的功能原理与结构类型分析
        1.2.2 光纤光栅的发展历程分析
    1.3 光纤光栅的技术与应用现状分析
        1.3.1 光纤光栅在光纤通信领域的应用
        1.3.2 光纤光栅在光纤传感领域的应用
    1.4 光纤光栅的制造技术现状与发展趋势
        1.4.1 光纤光栅的制造技术发展历程
        1.4.2 飞秒激光制造光纤光栅的研究现状与趋势
    1.5 本文研究内容与章节安排
第二章 长周期光纤光栅的光学仿真分析
    2.1 光纤光栅的结构分析
        2.1.1 光纤的结构及分类
        2.1.2 光纤光栅的结构
    2.2 耦合模理论
    2.3 仿真分析
        2.3.1 光栅周期变化对传输特性的影响
        2.3.2 光栅长度(光栅周期数N)变化对传输特性的影响
        2.3.3 光栅占空比变化对传输特性的影响
        2.3.4 包层折射率变化对传输特性的影响
        2.3.5 折射率调制深度变化对传输特性的影响
    2.4 本章小结
第三章 制造误差对其光学特性的影响分析
    3.1 加工过程中引入的误差
    3.2 光栅周期误差的影响
        3.2.1 均值为零随机误差的影响
        3.2.2 均值非零随机误差的影响
    3.3 折射率调制深度误差的影响
    3.4 本章小结
第四章 长周期光纤光栅的飞秒激光制造原理与实验研究
    4.1 飞秒激光制造光学微纳结构的技术特点分析
    4.2 飞秒激光制造长周期光纤光栅的方法研究
    4.3 飞秒激光制造光纤光栅的材料改性机理研究
        4.3.1 飞秒激光作用下光纤材料折射率变化的机制分析
        4.3.2 光纤材料对飞秒激光光子的非线性吸收机制分析
    4.4 飞秒激光制造长周期光纤光栅的实验研究
        4.4.1 光纤光栅的飞秒激光制造系统
        4.4.2 光纤光栅的制造实验、光谱测试与结果分析
    4.5 本章小结
第五章 全文总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 研究展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间的研究成果

(5)相位误差对光栅磁场传感器性能影响分析(论文提纲范文)

0 引言
1 相位误差影响分析
    1.1 随机相位误差对磁场测量的影响
    1.2 光栅周期线性啁啾对磁场测量的影响
    1.3 光栅周期非线性啁啾对磁场测量的影响
2 结束语

(6)随机相位误差对光纤光栅的影响(论文提纲范文)

1 引言
2 随机相位误差的引入
3 理论分析
4 数值计算结果
5 结论

(8)数控机床电主轴环保水基动压轴承关键技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景和意义
    1.2 液浮轴承国内外研究现状
        1.2.1 液浮滑动轴承技术
        1.2.2 液浮轴承润滑介质和轴承材料研究现状
        1.2.3 液浮轴承承载特性研究状况
        1.2.4 液浮轴承动态特性研究现状
        1.2.5 液浮主轴回转精度研究现状
    1.3 论文主要研究内容
        1.3.1 当前研究不足及需要解决的主要问题
        1.3.2 论文总体架构
2 环保水基润滑液的配制与性能测试
    2.1 环保水基润滑液的配制
    2.2 环保水基润滑液摩擦磨损试验
        2.2.1 实验设备及实验材料
        2.2.2 实验过程
        2.2.3 实验结果及分析
        2.2.4 尼龙材料的磨损体积和磨损率
    2.3 本章小结
3 环保水基动压轴承承载特性建模
    3.1 水基动压轴承的布置及结构
    3.2 流体润滑机理和基本方程
        3.2.1 流体润滑动压形成机理
        3.2.2 流体润滑基本方程
    3.3 动压轴承的边界条件
    3.4 环保水基动压轴承的承载特性
        3.4.1 有限差分法原理
        3.4.2 模型验证与结果分析
    3.5 本章小结
4 环保水基动压轴承承载特性影响因素研究
    4.1 主轴偏斜对动压轴承承载力的影响
    4.2 加工误差对动压轴承承载力的影响
        4.2.1 圆度误差和圆柱度误差对轴承承载性能的影响
        4.2.2 粗糙度误差对动压轴承承载性能的影响
    4.3 表面织构对动压轴承承载力的影响
        4.3.1 表面织构的类型及数学模型
        4.3.2 表面织构的流体动压润滑
        4.3.3 表面织构的布置方式及数学方程
        4.3.4 表面织构双重网格算法
        4.3.5 表面织构不同布置方式的承载特性
    4.4 本章小结
5 环保水基动压轴承的动态特性研究
    5.1 主动供液环保水基动压轴承建模
    5.2 动压轴承边界条件和运行参数
        5.2.1 边界条件
        5.2.2 轴承结构及运行参数
    5.3 环保水基动压轴承动态特性系数
    5.4 环保水基动压轴承的稳定性
        5.4.1 基于Routh-Hurwitz的稳定性判据
        5.4.2 动压轴承的稳定性计算与分析
    5.5 本章小结
6 环保水基动压电主轴回转精度的仿真与实验研究
    6.1 环保水基动压电主轴轴心轨迹的仿真研究
        6.1.1 动压电主轴轴心运动学模型
        6.1.2 动压电主轴轴心轨迹和稳定区域
    6.2 实验研究所需设备与仪器
        6.2.1 环保水基动压电主轴
        6.2.2 信号采集与分析系统
    6.3 实验原理及方案
        6.3.1 实验原理
        6.3.2 实验方案
        6.3.3 误差分析
    6.4 仿真与实验结果的分析与讨论
        6.4.1 动压电主轴回转精度仿真预测
        6.4.2 动压电主轴回转精度实验结果及分析
    6.5 本章小结
7 全文结论与展望
    7.1 全文结论
    7.2 本文主要创新点
    7.3 研究展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间发表论文及参与科研情况

(9)基于宽带瑞利光谱探测的光纤应变测量关键技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究目的和意义
    1.2 应变测量技术研究现状
        1.2.1 应变片电测法
        1.2.2 数字图像相关方法
        1.2.3 光纤应变测量
    1.3 光纤应变测量技术研究现状
        1.3.1 准分布式光纤应变测量技术
        1.3.2 分布式光纤应变测量技术
    1.4 基于OFDR原理的分布式光纤应变测量技术研究现状
        1.4.1 OFDR应变测量方法概述
        1.4.2 激光波长调制技术
        1.4.3 分布式应变解算方法
    1.5 本领域存在的科学问题和关键技术问题
    1.6 本文的主要研究内容
第2章 基于瑞利散射光谱相位分析的分布式光纤应变测量模型
    2.1 引言
    2.2 基于瑞利散射光谱相位分析的分布式光纤应变测量模型
        2.2.1 光纤应变测量模型
        2.2.2 模型参数分析
    2.3 基于多波段扫频干涉的分布式光纤应变测量系统
        2.3.1 多波段扫频干涉结构
        2.3.2 拼接误差影响分析
    2.4 本章小结
第3章 基于多波段光谱精准拼接的瑞利散射光谱探测带宽拓展方法
    3.1 引言
    3.2 基于局部瑞利散射光谱特征的光谱拼接方法
        3.2.1 特定光纤段的光频判定作用
        3.2.2 多波段光谱精准拼接方法
        3.2.3 系统各参量相互作用分析
    3.3 基于DFB激光器内调制的多波段信号光实现原理
        3.3.1 波长调谐机理分析
        3.3.2 稳态特性分析
        3.3.3 瞬态特性分析
        3.3.4 总热阻分析
        3.3.5 多波段信号光构建
    3.4 瑞利散射光谱探测带宽拓展方法实验验证
        3.4.1 多波段扫频干涉系统搭建
        3.4.2 DFB激光器电流–波长调谐模型验证
        3.4.3 多波段测量信号拼接方法验证
        3.4.4 多波段扫频信号光非线性校正
        3.4.5 瑞利散射光谱探测范围验证
    3.5 本章小结
第4章 基于光谱相关评价函数最优解计算的分布式应变解算方法
    4.1 引言
    4.2 第二类应变检测方式及其解算方法局限性分析
    4.3 基于相关性评价函数最优解计算的分布式应变解算方法
    4.4 应变解算方法实验验证
        4.4.1 分布式应变解算方法验证
        4.4.2 分布式应变求解的并行化计算
    4.5 本章小结
第5章 实验结果与分析
    5.1 引言
    5.2 标准光纤拉伸应变测量
        5.2.1 分布式光纤应变测量系统性能实验
        5.2.2 应变测量结果的不确定度分析
        5.2.3 与现有同类方法指标的对比
    5.3 典型结构件分布式应变场测量
        5.3.1 复合材料应变场测量
        5.3.2 柔性板结构应变场测量
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其他成果
致谢
个人简历

(10)光纤全偏振Sagnac磁场传感器(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 磁场传感器
    1.2 光纤磁场传感器
    1.3 研究内容及创新点
2.光纤全偏振Sagnac磁场传感的理论
    2.1 磁光效应理论
    2.2 磁光晶体磁光特性
    2.3 光干涉理论
    2.4 光纤Sagnac干涉结构及偏振检测理论
    2.5 描述偏振光的数学模型
    2.6 晶体位相延迟理论
    2.7 本章小结
3.光纤全偏振Sagnac磁场传感器关键技术
    3.1 系统总体方案
    3.2 磁光信号传输模型与仿真
    3.3 磁通放大理论及磁通放大器的仿真与设计
    3.4 磁光调制理论与锁相检测技术
    3.5 偏振控制模型、仿真与实验结果
    3.6 高稳定性光纤环绕制技术
    3.7 本章小结
4.光纤全偏振Sagnac磁场传感器误差模型与抑制技术
    4.1 光电检测误差模型及抑制技术
    4.2 光路系统误差模型及抑制技术
    4.3 磁-温交联耦合误差模型及抑制技术
    4.4 本章小结
5.光纤全偏振Sagnac磁场传感器实验结果与分析
    5.1 系统搭建
    5.2 信号特性分析与处理
    5.3 系统整体性能实验
    5.4 本章小结
6 总结与展望
    6.1 论文完成工作的总结
    6.2 展望
参考文献
作者简介
攻读博士学位期间的科研成果

四、随机相位误差对光纤光栅的影响(论文参考文献)

  • [1]用于双正交光源的摇摆滤波器设计和制作研究[D]. 张斌. 哈尔滨工程大学, 2020(05)
  • [2]服役环境下有源相控阵天线机电耦合分析与电性能补偿方法研究[D]. 王艳. 西安电子科技大学, 2019(07)
  • [3]嵌入光纤光栅的蒙皮天线形变感知与电补偿研究[D]. 蔡智恒. 西安电子科技大学, 2019(02)
  • [4]长周期光纤光栅的光学特性分析及飞秒激光制造方法研究[D]. 刘蕾. 中南大学, 2012(02)
  • [5]相位误差对光栅磁场传感器性能影响分析[J]. 冯奎,朱勇,苏洋,彭晖. 光通信技术, 2009(09)
  • [6]随机相位误差对光纤光栅的影响[J]. 谭中伟,宁提纲,傅永军,刘艳,简水生. 半导体光电, 2002(06)
  • [7]基于相位误差补偿技术的超窄带光栅滤波器的制作[J]. 陈鹏,王荣,蒲涛,卢麟,方涛,郑吉林. 中国激光, 2009(08)
  • [8]数控机床电主轴环保水基动压轴承关键技术研究[D]. 高勇伟. 西安理工大学, 2021
  • [9]基于宽带瑞利光谱探测的光纤应变测量关键技术研究[D]. 赵士元. 哈尔滨工业大学, 2021
  • [10]光纤全偏振Sagnac磁场传感器[D]. 梁璀. 浙江大学, 2021(01)

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随机相位误差对光纤光栅的影响
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