一、产品简介     本实验系统覆盖了光纤光学、 光纤通信和光纤传感器等相关领域。是学生学习并了解光纤传输信息和光纤传感信息的基本原理和相关技术的基础实验设备，通过实验掌握相关的基本原理和基本操作，为以后的学习奠定坚实的基础。涉及的专业：信息类专业、通信专业、光学专业、物理专业、计量测试专业和仪器科学专业等。 二、实验内容 光纤光学基本知识 1）光纤激光器与光纤的耦合实验； 2）光纤传输损耗性质及测量实验； 3）光纤数值孔径（NA）测量实验； 半导体激光器特性实验 1）半导体激光器阈值实验； 2）半导体激光器效率、串联电阻和背光电流的测量； 3）半导体激光器的调制特性实验； 4） 半导体激光器的结发热效应实验； 光纤无源器件 1）光纤转换器测试实验； 2）光纤变换器测试实验； 3）光纤耦合器测试实验； 4）光纤隔离器特性测试实验； 5）波分复用器和解复用器测试实验； 6）可调光纤衰减器测试实验； 7）光纤机械光开关特性测试实验； 光纤传感实验 1）M-Z光纤干涉实验； 2）光纤温度传感实验； 3）光纤压力传感实验； 光纤通信实验 1）多模光纤特性测量； 2）单模光纤特性测量； 3）法兰盘特性测量； 4）衰减器特性测量； 5）光分路器特性测量； 6）光波分复用器特性测量； 7）回波反损测量； 8）光波长测量； 9）扰模器制作； 10）PI特性测量； 11）光源稳定性测量； 12）模拟信号光调制； 13）模拟信号光接收； 14）图像信号传输； 15）CMI码型变换实验； 16）接收定时恢复电路实验； 17）消光比测量； 18）加扰码实验； 19）5B6B码型变换实验； 20）光时域反射测试仪； 21）CDMA扩频调制解调实验； 22）AMI／HDB3终端接口实验； 23）同步数据接口实验； 24）异步数据接口实验； 25）CMI传输系统测试； 26）5B6B线路编码通信系统综合测试； 27）CDMA传输系统测试； 28）在线误码测试； 29）计算机数据传输系统测试； 30）光纤传输系统抗干扰性能测量； 31）同步数据通信系统测试； 6、智能语音光纤通信设计实验 本实验主要涉及语音识别，光纤通信，和智能灯控三部分，利用语音识别电路将语音口令转化为电信号，信号通过远距离数据传输的光纤发送给主控电路，最终主控电路根据解析出的口令来实现控制LED灯的开关、亮度的切换以及颜色的切换。本实验实现了声音信号-电信号-光信号-电信号的一个数据传输与转化的过程，通过本实验，能够让学生进一步学习声光电的数字传输与转化应用，以及光纤通信的优势。  三、实验配置参数 1、 激光器波长：650±20nm， 功率：≤5mw，输出端口：FC/PC ； 1310/1550±20nm，功率：1-2.5mw，连续可调；输出端口：FC/PC； 2、可见光功率探头：中心波长：650nm，最大输入功率5.5mw； 3、红外探头：响应波长范围：800-1700nm； 最大输入功率：4mw，校准波长：1550nm/1310nm； 4、光纤数值孔径参数：多模光纤跳线：纤芯直径62.5um；长：1米； 5光纤机械光开关：插入损耗：1310/1550  P1→P2 0.56/0.54 dB ，P1→P3 0.53/0.47 dB ;回波损耗＞50dB ；开关速度：≦8ms ； 6、高隔离度光纤隔离器：最大插入损耗：0.35dB ；回波损耗：≧50dB ；隔离度：≧30dB ； 7、光纤耦合器：分光比：50% : 50% ；最大插入损耗1310/1550: 3.3dB ; 8、光纤波分复用器：隔离度：1310nm ：31.8% ；1550nm ：34%；插入损耗：1310nm ：0.30%；1550nm ：0.34% ； 9、光纤可调衰减器：0-30db可调； 10、光纤温度传感器：测温范围：-40°~260°，精度1%； 11、光检测灵敏度高，实际测试指标约-40dBm； 12、可建立临时应急通信系统（点对点距离大于50公里），可传输PCM电话、同步数据（速率：2.048Mbps），计算机数据、模拟图像等业务。 13、语音识别/声控芯片：内置单声道mono 16-bit A/D 模数转换；内置双声道stereo 16-bit D/A 数模转换；内置 20mW 双声道耳机放大器输出；内置 550mW 单声道扬声器放大器输出；支持并行接口或者 SPI 接口；内置锁相电路 PLL，输入主控时钟频率为 2MHz - 34MHz；工作电压：(VDD: for internal core) 3.3V；48pin 的 QFN 7*7 标准封装；省电模式耗电：1uA； 14、TF卡(MICRO SD 卡)：存储空间512M； 15、喇叭：直径5CM；负载电阻8欧；额定功率1W；厚度1.1CM ； 16、麦克风：3.5mm迷你麦克风；灵敏度52DB； 17、光纤收发器：额定电压:DC 5V; 物理接口：DB9串口接口与SC接头；RS-232数据传输速率： DC-250Kbps； 18、单模光纤跳线：接口：SC-SC单模光纤跳线；类型：单模；工作波长：1310-1550nm；纤芯直径：9μm。 四、实验目的 1、了解光连接器及其原理、种类，实验操作进行连接器参数测量； 2、掌握光纤偏振控制器工作原理，实验操作单模光纤偏振状态控制； 3、了解光纤耦合器用途及其性能参数，实验操作测量耦合器特性参数测量； 4、了解光纤隔离器用途及其性能参数，实验操作光纤隔离器特性参数测量； 5、了解光纤光开关用途及其性能参数，实验操作光纤光开关特性参数测量； 6、了解光波分复用器（WDM）原理与意义，操作双波长波分复用（WDM）原理性实验； 7、实现声音信号-电信号-光信号-电信号的一个数据传输与转化的过程，通过本实验，能够让学生进一步学习声光电的数字传输与转化应用，以及光纤通信的优势。

空气耦合超声成像系统是一种非接触的超声无损检测技术，可以避免常规超声在检测过程中对被测检件的污染和破坏。针对航空航天领域多种先进复合材料的非接触式评价需求，实验室现已建立了大型空气耦合超声检测系统。 主要应用于航空航天领域多种先进复合材料的非接触式无损评价，检测对象包括包括纤维增强复合材料（CFRP、GFRP、GLARE）、夹芯结构复合材料（蜂窝夹芯复合材料、泡沫夹芯复合材料）、耐高温复合材料（C/C复合材料、C/SiC复合材料）等。 该系统已用于中国商用飞机有限责任公司、上海航天800所、上海飞机制造有限公司、成都飞机工业(集团)等对新型复合材料的检测中。 主要性能指标：1. 增益：最大增益可达104.5dB以上；2. 扫查区域: 182cm x 91cm；3. 扫查速度：最高250mm/s；4. 扫描精度：最小0.2mm；5. 检测频率：500kHz，1.5MHz。 空气耦合超声检测系统是北航无损检测技术研究中心自主研制的设备，具有自主知识产权。

        对于难降解工业废水的处理，单独催化臭氧氧化技术存在臭氧剂量大、气体回收难、出水毒性高等问题，而单独生物降解处理难降解有机废水周期长、设备成本高。催化臭氧氧化与微生物降解近场耦合工艺则将按序进行的催化氧化装置和生物挂膜装置两个处理单元合并，利用催化臭氧技术提高难降解有机废水的可生化性，同时采用生物膜技术减少后续处理成本，能够实现低成本提高COD、色度和浊度去除率的效果，同时降低出水毒性，减少环境生物风险。

本技术成果根据当前各种难降解有机废水的处理技术的优缺点，提出将传统的内电解技术与作为当前 研究热点的高级氧化技术进行耦合，开发和研究出一种对难降解污染物具有高效降解效率的层级式催化电 解耦合反应器。在设计上解决了以下几个问题：1.通过超声震荡辐射作用解决了传统的铁内电解床在实际 运行中存在反应柱堵塞、铁屑结块、填料更换困难等问题；2.将铁内电解产生大量Fe2+作为超声氧化和三 维电极氧化的催化剂，使Fe2+得到最大限度的利用；3.进水区上部的布水管即可使铁内电解去的活性炭处 于流化状态，同时又能为三位电极层供氧；4.超声的震荡辐射还能对三维电极的微电极进行活化，提高三 维电极的电流效率。5.微电极采用一种新型方法制备，其主要成分是复合的高岭土，加入多种催化离子。 能反复使用，不易流失。

本发明公开了一种正交耦合型混合铁芯式超导可控电抗器，包 括第一磁轭、第二磁轭，工作线圈，超导励磁线圈组和低温杜瓦；第 一磁轭为两段“U”型铁芯，由取向硅钢片叠压而成；第二磁轭包括“口” 型铁芯，由无取向硅钢片叠压而成。每一“U”型铁芯上下两线圈交叉 串联后并联，四个工作线圈共同构成工作线圈组。在“口”型第二磁 轭上下各有一个超导励磁线圈，各超导励磁线圈电感值相等，反向串 联构成超导励磁绕组，超导励磁线圈放置于非导磁低温杜瓦中。本发 明可以大容量连续可调的补偿电网的无功功率，改善输电系统的稳定 性，提

本发明涉及一种新型大包层传感光纤及其光纤传感环。光纤由长拍长保偏光子晶体光纤从头到尾经扭转处理形成，扭转以后光纤的最小螺距介于0.2～2mm之间。光纤的包层介于300～800μm之间。传感环包括石英基底层、传感光纤、石英上包层、外部保护骨架等。采用超快激光加工技术，对一体化传感光纤进行整体定型。退火释放应力之后，磨平粗糙部分；钻出中心通孔，放入外部保护骨架内固定封装即可。石英基底层的膨胀系数和光纤接近，封装成传感环后，既减少了外部温度和振动对一体化光纤偏振态的影响，又有效地固定和保护了一体化光纤。本发明制作精度高，使用方便。

本发明公开了一种基于光纤光栅的 24 小时眼压监测传感器，包括软性的角膜接触镜、光纤和多个光纤光栅，其中角膜接触镜整体呈球冠状，并用于在佩戴时与患者的眼球形状相匹配地进行贴合；光纤嵌入设置在角膜接触镜的镜片层内部，它的主体被设定为围绕接触镜中心呈阿基米德螺线的形式排列，其尾部一端引出作为交互端口；光纤光栅各自保持间隔地设置在光纤主体上，并且当眼球由于眼压波动发生形变时，光纤光栅承受相应的应力改变，并将以相应的反馈光波信号经由光纤的尾部端口予以输出。通过本发明，能够根据反射波长变化，实现多点位压力的实

本发明公开了一种可同时测量声波与压力的光纤传感器，包括 单色光源、光纤耦合器、第一单模光纤、长周期光纤光栅、声学换能 薄膜、第二单模光纤、保偏光纤、第三单模光纤、偏振控制器、第四 单模光纤、光电探测器；保偏光纤接入在光纤耦合器的第三端口和第 四端口之间构成闭环萨格纳克干涉仪；长周期光纤光栅通过熔接的方 式嵌入干涉仪中并固定于声学换能薄膜上；换能薄膜将外界声波转换 成对光栅的动态曲率调制，从而改变其损耗峰处光强度。作用于保偏 光纤上的侧向压力会导致梳状干涉谱漂移，单色光源将光谱漂移转化 为输出光强度变

系统可通过监测管线表面应力变化对油气管线腐蚀缺陷进行在线监测，保障管线安全运行。 一、项目分类 显著效益成果转化 二、成果简介 针对油气管线特殊的应用场合，基于短栅区光纤光栅传感器设计了一种油气管线腐蚀在线监测系统。该系统可通过监测管线表面应力变化对油气管线腐蚀缺陷进行在线监测，保障管线安全运行。结合波分复用、时分复用技术及光纤光栅解调系统开发了基于光纤光栅的管线腐蚀在线监测系统，并将该系统应用于中海油渤南龙口天然气终端处理厂。

本成果来自省部级科技计划项目