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赵丽娟: 作品数：136 被引量：372H指数：11; 供职机构：华北电力大学电气与电子工程学院更多>>; 发文基金：国家自然科学基金河北省自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>; 相关领域：电子电信电气工程自动化与计算机技术文化科学更多>>

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支持可调、高阶轨道角动量模式的涡旋光纤被引量：1: 2022年; 为解决一般涡旋光纤支持传输的轨道角动量模式数量少、阶数低和传输质量差的问题,设计了一种新型结构涡旋光纤。该光纤在制作紫晶掺杂管环和石英管环的基础上,利用管环嵌套的方式提高了空气填充率。利用基于有限元法的COMSOL Multiphysics软件对该结构光纤进行建模,并分析计算了其传输特性参数。结果表明,该光纤在不同的入射光波段以跳跃式稳定支持特定阶数的轨道角动量模式,在1500~1600 nm波长范围内可支持44个高阶轨道角动量模式稳定传输,包括较高阶数第31阶。对44个高阶模式进行详细分析发现,有效折射率差保持在10-3量级,色散平坦且色散变化均小于4.2 ps∙km^(-1)∙nm^(-1),模式纯度均大于94.5%,有效模面积最小值为122.78μm^(2),非线性系数最大值为0.89 km^(-1)·W^(-1),限制损耗维持在10^(-1)3~10-8 dB∙m^(-1)量级之间。当弯曲半径大于8 mm时,弯曲对该光纤能够支持的轨道角动量模式数没有影响,而当弯曲半径小于8 mm时,支持的模式数随着弯曲半径的减小而减少。; 赵丽娟姜焕秋徐志钮; 关键词：光纤光学轨道角动量空分复用

布里渊光纤分布式传感中谱拟合算法的影响因素: 2020年; 为了能给基于布里渊散射光纤分布式传感的电气设备在线监测系统中测量参数的选择提供参考,基于不同入射光脉宽和叠加平均次数的布里渊谱验证了伪Voigt模型和噪声模型对布里渊谱表征的有效性,然后在考虑扫频范围偏差的基础上基于仿真布里渊谱和实测布里渊谱系统研究了扫频范围偏差程度、扫频范围、线宽、信噪比、扫频点数、谱峰比对布里渊频移误差的影响规律。结果表明:随着扫频范围偏差系数的增加布里渊频移误差增大,且增速随之也逐渐增大;扫频点数不变时,误差随扫频范围增加而先减少后增加,扫频范围为1.5~3倍线宽时误差变化不大;扫频点数和扫频范围与线宽的比值均不变时,误差随线宽增加呈正比增大;扫频间隔和扫频范围与线宽的比值均不变时,误差随线宽增加呈幂规律增大;当信噪比增加时误差呈指数规律下降;扫频范围与线宽的比值不变时,误差随扫频点数增加而呈幂规律减少;当布里渊谱形状变化时误差相对变化不大。最后对基于布里渊散射的光纤分布式传感在电气设备具体应用时测量参数的选择给出了建议。; 徐志钮赵丽娟; 关键词：布里渊散射影响因素

分布式声波传感系统中IQ解调方法的影响因素被引量：4: 2023年; 为了获得相关因素对基于相干探测相敏光时域反射计(φ-OTDR)的分布式声波传感(DAS)系统测量准确性的影响规律,根据光纤中后向瑞利散射理论建立相干探测φ-OTDR仿真模型。基于该模型生成不同测量参数下的后向瑞利散射信号,采用IQ解调算法确定了振动位置、还原了振动信号,计算了振动检测信噪比和失真度。结果表明:采样率可以小于声光调制器(AOM)频率的2倍;宽范围内随着采样率的提高,振动检测信噪比与失真度不是严格单调增加或降低;模数转换器(ADC)量化位数在8~16位范围内变化时对系统解调结果的影响不大;随着入射光脉冲宽度减小、振动点与入射端距离增加,振动检测信噪比分别呈双指数、线性规律下降,失真度分别呈双指数、幂函数规律增加;随着掺铒光纤放大器(EDFA)放大倍数提高,振动检测信噪比呈幂函数规律提升,失真度在高、低噪声时分别呈幂函数、双指数规律下降。; 赵丽娟张旭哲徐志钮徐志钮; 关键词：Φ-OTDR 影响因素

一种高双折射低损耗大负色散光子晶体光纤的设计被引量：2: 2020年; 设计了一种新型光子晶体光纤结构,该光纤包层包含六个由不同形状空气孔组成的轴对称的三角晶格,并在中间沿x轴引入一排大小不同的椭圆空气孔,实现了高双折射、低限制性损耗和大负色散特性。构建了该光子晶体光纤的有限元模型,基于该模型研究了中心两个空气孔的偏转角对LP01模和LP11模的模场分布、双折射系数、限制性损耗和色散系数的影响。研究表明,在偏转角α=90°时该型光纤具有最优性能,即LP01模可在波长为1550nm处获得高达3.618×10-2的双折射、仅为1.999×10-14dB/m的限制性损耗以及低至-764ps/(nm·km)的大负色散,其综合传输特性优于现有典型光子晶体光纤。; 赵丽娟赵海英徐志钮; 关键词：光子晶体光纤双折射色散有限元方法

基于小波变换的BOTDR系统温度特征快速提取被引量：5: 2015年; 针对利用全光纤马赫-增德干涉仪布里渊光时域反射(BOTDR)分布式光纤温度传感系统测得的数据受噪声影响大的问题,提出用小波变换对传感系统的数据进行去噪处理快速提取温度特征,并针对测量信号的特点选择合适的小波函数。对传感系统的噪声进行了详细的分析,根据测量系统受光电检测器等噪声影响较大的情况选择了sym小波去除噪声并进行数据处理,信号处理结果表明:即使温度信息已经完全淹没在噪声中,直接方法已经无法获得温度信息时通过使用选用的sym小波仍能将其中的温度信息提取出来。该方法能有效提高传感系统抵抗光电检测器引入噪声干扰的能力,较之叠加平均方法缩短了温度测量周期,提高了系统的实时性。; 赵丽娟李永倩; 关键词：分布式光纤传感小波变换

一种新型光子晶体光纤的布里渊动态光栅传感被引量：4: 2021年; 为了提高光纤横向压强传感器传感系数,降低温度对压强传感的影响,提出一种具有“三明治”结构的光子晶体光纤,并利用有限元法对其布里渊动态光栅传感特性进行数值模拟。研究了不同压强和温度条件下光子晶体光纤双折射频移的变化,分析了光子晶体光纤结构对其传感特性的影响,结果表明:设计的光子晶体光纤具有高传感精度,0~40℃下光子晶体光纤慢轴方向上双折射频移的压强传感系数约为692 MHz/MPa,光纤快轴方向上压强传感系数约为-404 MHz/MPa,0~40 MPa下温度系数仅为0.18 MHz/℃;与利用普通保偏光子晶体光纤设计的传感系数为199 MHz/MPa的压强传感系统相比,灵敏度提高了493 MHz/MPa。设计的光子晶体光纤提高了横向压强传感器传感系数且不易受温度的影响,适用于高精度静水压强传感领域。; 赵丽娟梁若愚徐志钮; 关键词：光纤光学光子晶体光纤光纤传感

光电复合海缆温度场建模分析及在在线监测中的应用被引量：3: 2018年; 为了有效监测光电复合海缆的绝缘状况,基于迭代法改进了IEC60287电缆载流量和温度场计算标准,在有限元数值分析软件包COMSOL中基于热电耦合模块建立了110 k V YJQ41×300 mm^2海缆温度场模型,与改进IEC60287标准比较验证了建模方法的准确性,在此基础上确定了不同载流量下海缆模型最佳的分析范围。建模研究了海缆正常运行和绝缘性能下降情况下载流量和环境温度对光纤温升的影响;采用介质损耗表征绝缘状况,分析获得了典型介损值下光纤相对温升的变化规律。结果表明:正常情况下光纤温升随载流量的增加近似成平方增大,随环境温度的增加近似线性增大,增速较慢;海缆绝缘性能下降时光纤相对温升随tanδ的增加成正比增大,相对而言,受环境温度的影响很小。根据上述研究,提出了基于光纤相对温升和海缆载流量的介损计算公式和基于光纤相对温升的海缆绝缘状态监测方法。较之现有基于电气量的绝缘监测方法,该方法不易遭受电磁干扰的影响。在光电复合海缆在线监测方面具有参考应用价值。; 徐志钮胡志伟赵丽娟李永倩张翼胡世勋; 关键词：温度场绝缘状况在线监测

二次多项式拟合在分布式光纤传感中的应用被引量：2: 2020年; 基于布里渊散射的分布式光纤传感中温度和应变与布里渊频移成线性关系,为了提高温度和应变测量的准确性,提出了一种改进的二次多项式拟合算法用于提取布里渊频移。该算法分为两步:首先使用一种改进的中值滤波算法对含噪布里渊谱信号进行预处理,以提高增益峰值定位的准确性;然后截取围绕峰值左右对称的一个线宽的原始布里渊谱进行二次多项式拟合以实现布里渊频移的高精度提取。以布里渊频移误差及峰值定位准确性作为衡量指标,比较研究后确定同一频率下所有空间点对应的布里渊增益作为滤波器的输入。研究了不同扫频间隔和信噪比及不同滤波窗长下改进算法的效果,同时研究了最优窗长的选择问题。结果表明,不同信噪比和扫频间隔下改进算法均能有效提高布里渊频移提取的准确性。随窗口长度增加布里渊频移误差先减少后增加,在扫频间隔为1~10 MHz、信噪比为0~40 dB情况下,通用的最优窗长为53~163。; 徐志钮樊明月赵丽娟胡宇航; 关键词：中值滤波去噪

基于加汉宁窗插值的金属氧化物避雷器改进容性电流补偿法被引量：4: 2006年; 改进的容性电流补偿法能减轻电网谐波给金属氧化物避雷器阻性电流测量造成的误差,有效地获得MOA的阻性电流。但DFT在非同步采样时存在频谱泄漏和栅栏效应,影响了计算所得阻性电流的准确性。为了解决这个问题,提出了基于加Hanning窗插值的改进容性电流补偿法,有效减轻了非同步采样给阻性电流测量带来的误差,提高了根据阻性电流基波和三次谐波判断MOA故障方法的有效性。仿真分析验证了提出算法的有效性。; 徐志钮律方成赵丽娟李和明; 关键词：金属氧化物避雷器阻性电流容性电流补偿法汉宁窗

MIM波导结构耦合椭圆八字形谐振腔的折射率传感器: 2024年; 为了进一步提高光学折射率传感器灵敏度,设计了一种金属-介质-金属(MIM)波导结构耦合椭圆八字形谐振腔的折射率传感器。首先,理论分析了该传感结构的原理及关键性能指标;然后,使用有限元分析仿真软件构建了仿真结构,研究其传感性能。仿真结果表明:当a=540 nm、b=340 nm、g=10 nm、l=70 nm时,所设计的传感器的灵敏度可以达到1323 nm/RIU,对应的品质因数可以达到16。; 单义婷赵丽娟张智娟张智娟; 关键词：表面等离子体激元折射率传感器有限元法

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