在科學(xué)技飛速發(fā)展的信息時(shí)代，光電技、信息技（IT）和集成電路技（IC）在各個(gè)領(lǐng)域不斷產(chǎn)生新的應(yīng)用。其中，光纖技在通信和傳感領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，已經(jīng)體現(xiàn)出依靠“電”進(jìn)行信息提取和傳輸?shù)姆绞剿鶖M的優(yōu)勢(shì)。光纖通信和光纖傳感技作為新的激光應(yīng)用技，已經(jīng)成為工程應(yīng)用和研究熱點(diǎn)。由于光纖技發(fā)展，能夠作為研究開發(fā)平臺(tái)的儀器很少，一般一套設(shè)備只能完成一個(gè)功能。測試用設(shè)備不能作為功能設(shè)備使用，功能性設(shè)備不具備測試用條件。為了改變光纖技研究中存在的設(shè)備單一狀況，研究開發(fā)了“全光纖多功能研究開發(fā)平臺(tái)”。 
該儀器在2005年10月18日進(jìn)行了主持的鑒定會(huì)，與會(huì)一致通，鑒定結(jié)論：該儀器屬于國際水平。 
通過變換組件開發(fā)光纖應(yīng)用技覆蓋了目前的光纖通信、傳感技，研究開發(fā)內(nèi)容在20項(xiàng)以上。 
平臺(tái)與一般的科研光纖設(shè)備區(qū)別在于： 
1、 主機(jī)能夠單獨(dú)完成多項(xiàng)監(jiān)測、測試功能； 
2、 提供強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理終端； 
3、 平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的功能融合了光纖通信和傳感領(lǐng)域許多新技； 
4、 平臺(tái)功能具有開放性。 









優(yōu)勢(shì) 
1、的平臺(tái)構(gòu)建方式 
主機(jī)共享，人機(jī)互動(dòng)。 
強(qiáng)大的硬件平臺(tái)和數(shù)據(jù)處理分析平臺(tái)。 
2、的研究內(nèi)容 
目前提供的研究內(nèi)容都來自新的和文章，包含的知識(shí)和技屬于新的科研成果，這使整個(gè)平臺(tái)的學(xué)水平屬于國際水平。 
3、研究開發(fā)平臺(tái)也是工程應(yīng)用平臺(tái) 
全光纖多功能研究開發(fā)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)工程測試應(yīng)用，目前能夠完成的應(yīng)用功能包括： 
? 光纖分布傳感技 
? 振動(dòng)速度、加速度和位移 
? 振動(dòng)信號(hào)頻譜分析 
? 光纖等效折射率 
? 光波在光纖中的傳播速度 
? 水中聲波傳播特性 
? 光纖彈光效應(yīng) 
? 光波相位調(diào)制、解調(diào) 
? 光纖長度測量 
? 全光語音信號(hào)錄入 
? 全光通信 
4、平臺(tái)提供二次開發(fā)功能 
平臺(tái)對(duì)多種光纖傳感技的開發(fā)提供基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上通過信號(hào)分析和硬件完善，實(shí)驗(yàn)標(biāo)定，能夠完成工業(yè)用設(shè)備實(shí)現(xiàn)的功能。 





功能介紹 
1、 全光纖音頻信號(hào)錄入、傳輸、解調(diào) 
傳統(tǒng)方式 本系統(tǒng) 
傳感器 需電信號(hào)參與 光纖本身作為傳感器 
高壓，高輻射，易燃易爆等高危環(huán)境 應(yīng)用難度很大 無源方式采集信號(hào) 
適用于高危環(huán)境作業(yè) 
2、 橋梁建筑物分布式應(yīng)變測量 
技特點(diǎn) 應(yīng)用優(yōu)勢(shì) 
監(jiān)控范圍 無中繼可達(dá)40公里 大范圍、遠(yuǎn)距離監(jiān)控 
如石線監(jiān)控 
定位 <100m 大范圍、遠(yuǎn)距離情況下的定位 
環(huán)境要求 -40 oC ～ + 80 oC 
不受任何天氣的影響 適用于復(fù)雜多變的野外環(huán)境 
信號(hào)采集 光纖、光纜 易于鋪設(shè)，成本低廉 
3、 光纖非接觸振動(dòng)測試 
指標(biāo) 
測量范圍 1Hz～5KHz 
測試振幅 10nm～5mm 
分辨率 10nm 
加速度響應(yīng) 1~106m/s2 
速度測量范圍 0.1m/s～200m/s 
系統(tǒng)測量不確定度 1% 
4、 激光外調(diào)制及解調(diào)技 
技特點(diǎn) 應(yīng)用優(yōu)勢(shì) 
調(diào)制 采用壓電陶瓷進(jìn)行外調(diào)制 
大相位（過180度）調(diào)制 在不增加檢測電路難度的情況下，了用該方法構(gòu)造的測量儀器的動(dòng)態(tài)范圍 
解調(diào) 白光干涉技解調(diào) 的解調(diào)方式 
5、 光纖長度測量 
【原理】通過相位調(diào)制幅度于光纖延遲線成正比的關(guān)系如下式： 

…………（1） 
為光纖的折射率； 
為光纖延遲線的物理長度； 
為光波在真空中的速度； 
調(diào)制相位幅度； 
光纖為振動(dòng)信號(hào)的振幅和圓頻率； 
利用小二乘法和數(shù)字信號(hào)處理平臺(tái)，完成了光纖長度的測量。 
指標(biāo) 
測量誤差 ±15m 
動(dòng)態(tài)范圍 500M--50KM 
分辨率 <1mm 
6、 光纖折射率的測量 
【原理】同公式（1） 
提出了測量折射率的一種新方法，為工程應(yīng)用領(lǐng)域光纖折射率的測量提供了的途徑。 
7、 全光纖聲納系統(tǒng) 
采用光纖線圈作為傳感探頭探測水中的聲波信息，與采用傳統(tǒng)的壓電陶瓷方法截然不同。 
A.具有很高的頻帶響應(yīng)寬度和靈敏度； 
B.電磁干擾與信號(hào)串?dāng)_能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)輕巧； 
C.可利用單根光纖作為傳感元件，實(shí)現(xiàn)區(qū)域性布線監(jiān)控； 
D.探頭等水下實(shí)驗(yàn)設(shè)備腐蝕能力強(qiáng)，易于維護(hù)。

技指標(biāo) 
一.系統(tǒng)指標(biāo) 
1.光源輸出光功率：500uW 
2.光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)效率為：0.8V/100nW 
3.光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)帶寬為：10HZ---100KHZ 
二.功能指標(biāo) 
1.全光纖音頻信號(hào)錄入、傳輸、解調(diào) 
音頻信號(hào)提取范圍：300HZ----10KHZ 
2.全光纖單芯雙向保密通信系統(tǒng) 
在主傳輸光纖中的信號(hào)，即使被提取，也無法進(jìn)行解調(diào) 
3.激光外調(diào)制及解調(diào)技 
解調(diào)頻率范圍：10HZ---10KHZ 
4.光纖長度測量 
可測長度：500M--50KM 
分辨率： <1mm 
5.橋梁建筑物分布式應(yīng)變測量 
定位誤差100m 
6.光纖非接觸振動(dòng)測試 
(1)測試頻率： 1Hz～5KHz 
(2)測試振幅： 10nm～5mm 
(3)分辨率： 10nm 
(4)加速度響應(yīng)： 1~106m/s2 
(5)速度測量范圍： 0.1m～200m/s 
(6)系統(tǒng)測量不確定度：1% 
(7)光電探測系統(tǒng)頻率響應(yīng)：0～20KHz

平臺(tái)與一般的科研光纖設(shè)備區(qū)別在于： 
1、 主機(jī)能夠單獨(dú)完成多項(xiàng)監(jiān)測、測試功能； 
2、 提供強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理終端； 
3、 平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的功能融合了光纖通信和傳感領(lǐng)域許多新技； 
4、 平臺(tái)功能具有開放性。 
該儀器特點(diǎn)有以下特點(diǎn)： 
? 融合5項(xiàng)技 
? 采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的組合架構(gòu) 
? 通過共享主機(jī)、選用不同功能模塊實(shí)現(xiàn)不同功能的研究主題 
通過變換組件開發(fā)光纖應(yīng)用技覆蓋了目前的光纖通信、傳感技。研究開發(fā)內(nèi)容在20項(xiàng)以上，一套平臺(tái)功能與20套分散的實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)現(xiàn)的功能相當(dāng)。 
五大優(yōu)勢(shì)挑戰(zhàn)傳統(tǒng)光纖科研設(shè)備 
1、 的平臺(tái)構(gòu)建方式 
平臺(tái)采用主機(jī)共享，功能模塊結(jié)合研究內(nèi)容搭配的方式，實(shí)現(xiàn)了儀器與研究人員人機(jī)互動(dòng)。系統(tǒng)除了提供強(qiáng)大的硬件平臺(tái)外，還提供數(shù)據(jù)處理分析平臺(tái)。 
2、的研究內(nèi)容 
目前提供的研究內(nèi)容都來自新的和文章，包含的知識(shí)和技屬于新的科研成果，這使整個(gè)平臺(tái)的學(xué)水平屬于國際水平。其中利用低頻信號(hào)測試等實(shí)驗(yàn)在來說屬于次提出，國際上未見文獻(xiàn)；保密通信利用了量子通信等技，在國內(nèi)也屬于實(shí)驗(yàn)。 
3、研究開發(fā)平臺(tái)也是工程應(yīng)用平臺(tái) 
全光纖多功能研究開發(fā)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)工程測試應(yīng)用，目前能夠完成的應(yīng)用功能包括： 
? 光波在光纖中的傳播速度 
? 光纖等效折射率 
? 振動(dòng)速度、加速度和位移 
? 水中聲波傳播特性 
? 光纖彈光效應(yīng) 
? 光波相位調(diào)制、解調(diào) 
? 光纖分布傳感技 
? 振動(dòng)信號(hào)頻譜分析 
? 光纖長度測量 
? 全光語音信號(hào)錄入 
? 全光通信 
4、平臺(tái)提供二次開發(fā)功能 
平臺(tái)對(duì)多種光纖傳感技的開發(fā)提供基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上通過信號(hào)分析和硬件完善，實(shí)驗(yàn)標(biāo)定，能夠完成工業(yè)用設(shè)備實(shí)現(xiàn)的功能。 
5、高的性價(jià)比 
通過組合功能模塊，即可通過一套主機(jī)滿足不同研究開發(fā)的需要，性能單一光纖傳感設(shè)備來說，全光纖多功能研究開發(fā)平臺(tái)大大節(jié)約了經(jīng)費(fèi)成本。 
平臺(tái)具備的功能介紹 
利用全光纖多功能研究開發(fā)平臺(tái)，并配置相應(yīng)硬件設(shè)備可實(shí)現(xiàn)下列功能： 
（1）全光纖音頻信號(hào)錄入、傳輸、解調(diào)功能 
（2）單芯雙向傳輸保密通信系統(tǒng)（光纖電話） 
（3）激光外調(diào)制及解調(diào)技 
（4）光纖折射率的測量 
（5）光纖長度測量 
（6）光纖橋梁建筑物定點(diǎn)應(yīng)變測量 
（7）全光纖聲納系統(tǒng) 
（8）光纖非接觸振動(dòng)測試 
軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能包括： 
（1） 信號(hào)采集、存儲(chǔ) 
（2） 信號(hào)功率譜分析 
（3） 振動(dòng)特性分析 
（4） 聲紋識(shí)別 
（5） 發(fā)動(dòng)機(jī)故障分析 
（6） 納米應(yīng)變檢測 
（7） 相位還原