Sensors and Actuators A 233(2015)22–25
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Sensors and Actuators A:
Physical
j o u r n a l h o m e p a g e :w w w.e l s e v i e r.c o m /l o c a t e /s n
a
Salinity sensing based on micro?ber knot resonator
Yipeng Liao,Jing Wang ?,Hongjuan Yang,Xin Wang,Shanshan Wang
Optics and Optoelectronics Laboratory,Department of Physics,Ocean University of China,Qingdao 266100,China
a r t i c l e
i n f o
Article history:
Received 4January 2015
Received in revised form 17June 2015Accepted 17June 2015
Available online 25June 2015
Keywords:Salinity
Micro?ber knot resonator Sensing Sensitivity
a b s t r a c t
Salinity measurement has become one of the key technologies in marine detection since salinity is an important parameter in oceanography.This paper demonstrates salinity sensing in NaCl solution based on the micro?ber knot resonator by estimating its sensitivity from the relationship between the res-onance wavelength red-shifts and the increment of salinity.The dependence of sensing sensitivity on micro?ber diameter and probing wavelength are also investigated.Results show that sensing sensitivity increase with the decreasing micro?ber diameter (3.5?m–2.5?m)and the increasing probing wave-length (1500nm–1650nm),which are in good agreement with theoretical results.By optimizing our sensing system,the maximum sensitivity is 21.18pm/‰,which is 16times higher than that of ?ber Bragg grating.Such type of salinity sensor demonstrated here develops a new optical method to measure salin-ity of liquid and offers useful references for measuring salinity in actual seawater so that ultra-compact optical devices for salinity sensing of ocean can be further developed.
?2015Elsevier B.V.All rights reserved.
1.Introduction
Salinity,one of the essential parameters in oceanography,plays an important role in marine environment,ocean circulation and other phenomena.As a typical electrode-type device used to mea-sure salinity of seawater,conductivity-temperature-depth (CTD)system has the advantage of high precision.However,this elec-trical device easily suffers from the electromagnetic interference and is not applicable for salinity measurement on the micro scale due to its large size and complex structure.Moreover,in order to achieve salinity data in certain depth of ocean,series connection of CTDs will have to be used in sea trials,which greatly drives up the costs.Therefore,new miniaturized sensors with low cost need to be developed in order to achieve ?ne measurement in the ocean.In recent years,optical methods for salinity sensing have grad-ually become the focus due to the advantages of electromagnetic immunity,compact size,high sensitivity/precision,low cost and so on [1–7].For example,Men et al.developed a salinity sensor based on ?ber Bragg gratings (FBGs)that presents a sensitivity of 0.0165nm/M [8].Fraz?o et https://www.doczj.com/doc/815244357.html,ed the similar approach to achieve a sensitivity of 1.28pm/‰[9].Another sensor based on polyimide-coated polarization-maintaining photonic crystal ?ber (PM-PCF)had a sensitivity of 0.742nm/M [10].However,fabri-cating FBGs and PM-PCF generally require special ?bers,polymer
?Corresponding author.
E-mail address:wjing@https://www.doczj.com/doc/815244357.html, (J.Wang).
coating and expensive equipment for writing and https://www.doczj.com/doc/815244357.html,-pared to the above approaches,optical sensors based on micro?bers have attracted more and more attention due to their advantages of smaller size,higher sensitivity,faster response,lower cost and simpler fabrication,which have been widely used in physical [11–14]and biochemical sensing ?elds [15,16].As a typical struc-ture of micro?ber sensor,micro?ber knot resonator (MKR)has been proved sensitive to the surroundings and been successfully used in refractive index (RI)[17–19],humidity [20,21],temperature [22,23],magnetic ?eld [24],electric current [25]and UV [26]sens-ing.Recently,seawater salinity sensing based on micro?ber loop resonator has been proposed and modeling on the performance of the salinity sensor has been reported,which proved to be a new optical method to measure seawater salinity with high sensitivity,low detection limit and miniaturized sizes [27].However,to the best of our knowledge,there is no experimental work so far on the salinity sensing by MKR.
In this paper,MKR-based salinity sensing in NaCl solution is demonstrated experimentally with results showing that the res-onance wavelength shifts towards long wavelength linearly with the increment of salinity.Hence,sensing sensitivity can be esti-mated due to this linear relationship.In addition,the dependence of sensing sensitivity on ?ber diameter and probing wavelength are also investigated,which indicate good agreement with theoretical calculations,revealing the availability and reliability of the exper-iment.By choosing the appropriate parameters for assembling the sensor,the maximum sensitivity measured is about 21.18pm/‰.The sensor demonstrated here provide a new optical method to
https://www.doczj.com/doc/815244357.html,/10.1016/j.sna.2015.06.019
0924-4247/?2015Elsevier B.V.All rights reserved.
Y.Liao et al./Sensors and Actuators A233(2015)22–25
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Fig.1.The schematic diagram of the experimental system.The magni?ed section shows the details of a MKR with ring diameter of855?m and?ber diameter of 3.4?m.
measure salinity experimentally and offers useful references for measuring salinity in actual seawater,which may have great poten-tial in developing ultra-compact and low cost optical devices used for salinity sensing in the ocean.
2.Experimental
2.1.System and operation
An experimental system is established in order to perform the salinity sensing,as shown in Fig.1.It consists of a supercontinuum source(SuperK TM Compact),an optical spectrum analyzer(Ando AQ6370C),standard single mode?ber(Corning SMF-28e)and a MKR.
A broadband light from the supercontinuum source is launched into the MKR via SMF1.The MKR is manufactured from micro?ber that is tapered from SMF1using?ame brushing technique.With the help of a?ber probe,the freestanding end of the micro?ber is fab-ricated into a knot under the optical microscope.By pulling the free end of the micro?ber with another?ber probe,the MKR with an appropriate size is obtained[28].The output signal is collected by evanescent coupling from the freestanding end of the MKR to another tapered SMF2that has been connected to the optical spec-trum analyzer(OSA).Finally,the assembled MKR is immersed into the NaCl solution with different salinities.It is known from NASA’s global map of ocean salinity that the salinity of vast majority of ocean area ranges between30‰and37‰.The salinity of offshore marine is about20‰–30‰or lower.Thus,the measuring salin-ity scope is chosen to be20.494‰–37.178‰and experimentally made by successively adding a certain amount of20%NaCl solu-tion into6ml distilled water.The temperature is measured by a thermocouple thermometer and maintained at18degrees Celsius.
An optical microscope image of a typical855-?m-diameter MKR assembled with3.4-?m-diameter micro?ber is shown in the mag-ni?ed section of Fig.1.In order to eliminate the refractive error effect in liquid and estimate the ring diameter more accurately,the MKR is moved to the surface of solution.The shadows in Fig.1are caused by the surface tension of liquid.
2.2.Results
By utilizing the above mentioned experimental system and fab-rication method,?ve MKRs are fabricated.Table1lists the details of them,including?ber diameters,salinities of samples and the probing wavelengths with data in descending order of?ber diam-eter.No.2–5describe four trials with the same MKR(855-?m ring diameter and3.4-?m micro?ber diameter).Fig.2shows the
typical Fig.2.The transmission spectra of the MKR(No.6in Table1)at different
salinities. Fig.3.The experimental and theoretical relationship between resonant wavelength
shift and salinity.
transmission spectrum of a MKR(No.6in Table1)with ring diam-eter of780?m and?ber diameter of3?m at different salinities. The resonant wavelength shifts towards long wavelength with the increasing salinity,which is caused by the increasing effective RI of waveguide correspondingly.Similarly,the spectra of the other MKRs lead to the same conclusion that the resonant wavelength gets red-shift with the increasing salinity.
3.Analysis and discussion
The red-shift effect of resonant wavelength with the increas-ing salinity indicates the possibility of realizing salinity sensing by tracking the shift of resonance peak.To estimate the sensing sensitivity,we observe the dependence of a typical resonant peak around1550nm on the salinity that is marked in the black rectan-gle in Fig.2,and then plot the dependence of resonant wavelength shift on different salinity in Fig.3.Results show that the wave-length shift increases linearly with the increasing of salinity with a slope of about12.59pm/‰,which indicates the measured salinity sensitivity to be12.59pm/‰.
To verify the accuracy and reliability of the experiment results, theoretical calculation is performed.Modeling of a MKR immersed in NaCl solution is established.The eigenvalue equation for funda-mental mode(HE11)is given by[29]:
J
1
(U)
UJ1(U)
+
K
1
(W)
WK1(W)
J
1
(U)
UJ1(U)
+
n2
2
K
1
(W)
n2
1
WK1(W)
=
?
kn1
2
V
UW
4
(1),
24Y.Liao et al./Sensors and Actuators A233(2015)22–25
Table1
The detailed data of MKR,including?ber diameter,salinity and resonant wavelength(initial salinity is obtained by adding0.5ml20%NaCl solution into6ml distilled water in sample cell,increasing salinity is obtained by successively adding0.1ml,0.1ml,0.1ml,0.1ml,0.1ml20%NaCl solution into sample cell in No.1～No.7and0.18ml,0.12ml, 0.1ml,0.1ml in No.8)
No.Fiber diameter(?m)Probing wavelength(nm)Salinity S(‰)and resonant wavelength (nm)
S/ 1st2nd3rd4th5th6th
1 3.51600S20.49424.09927.56130.89134.09437.178
1600.4321600.4681600.4881600.5121600.541600.564 2 3.41650S20.49424.09927.56130.89134.09437.178
1650.181650.2241650.2761650.2921650.321650.336 3 3.41600S20.49424.09927.56130.89134.09437.178
1600.1561600.2041600.241600.2641600.281600.3
4 3.41545S20.49424.09927.56130.89134.09437.178
1545.7141545.821545.8441545.8681545.8761545.892 5 3.41500S20.49424.09927.56130.89134.09437.178
1500.2881500.3361500.3441500.3681500.3761500.4
6 3.01550S20.49424.09927.56130.89134.09437.178
1549.91549.961549.9961550.0321550.0841550.112 7 2.91600S20.49424.09927.56130.89134.09437.178
16001600.061600.1041600.1561600.2041600.248 8 2.51600S20.49426.8830.89134.09437.178—
1600.1881600.3041600.3881600.4761600.536—
where n1is the RI of?ber,n2is the RI of solution,k=2?/ ,
ˇis the propagation constant,d is the diameter of?ber,U=
d(k2n2
1?ˇ2)1/2/2,W=d(ˇ2?k2n2
2
)1/2/2,V=d(k2n2
1
?k2n2
2
)1/2/2,
J1is the Bessel function of the?rst kind,and K1is the modi?ed Bessel function of the second kind.For a basic micro?ber ring resonator,the relationship between the output intensity and the incident intensity has been analyzed.The relative intensity trans-fer T,de?ned as the ratio of the intensity at the output port over the intensity at the input port,is given by[30]:
T=P out
P in
=a2K+
2?2
√
sin?
1+ 2K?2
√
sin?
,(2)
whereɑis the amplitude transmission,?=ˇL is the single-pass phase shift of the wave propagation in the ring, =ɑexp(??L/2)is the overall amplitude loss per turn,L is the perimeter of the ring,K is the coupling intensity coef?cient,and?is the distributed power loss.
Based on the above modeling,theoretical study on the depen-dence of wavelength shift on salinity is performed and calculation result is plotted in red line in Fig.3.It is noted that the slope of experimental line is approximately equal to that of theoretical line, which demonstrates good agreement with theoretical calculations and the reliability of experimental results.To be more precise, experimental sensitivity is slightly lower than theoretical sensi-tivity(13.97pm/‰).The reason can be explained as following:on one hand,the diameter of micro?ber is measured under an optical microscope(BX41M)rather than an electron microscope,which induces only0.1-?m precision of the?ber diameter value;on the other hand,due that the MKR immersed in the solution is near the liquid surface,the ambient solution of micro?ber is asymmetrical, which is different with the modeling with in?nite surrounding,and will result in the difference between the theoretical and experimen-tal results.
3.1.Dependence of sensitivity on?ber diameter
In order to further investigate the dependence of sensing sensi-tivity on different?ber diameters,we analyze the spectra of MKRs with different?ber diameters under the same resonant wavelength around1600nm(No.1,3,7and8in Table1).With the similar data processing method,four linear?tting lines of resonant wavelength with salinity for the MKRs are shown in Fig.4.It can be estimated that the salinity sensitivities of the MKRs with?ber diameters of 2.5?m,2.9?m,3.4?m and3.5?m are21.18pm/‰,14.77pm/‰, 8.37pm/‰,and7.71pm/‰,respectively,which shows that the sen-sitivity of the sensor increases with the decreasing?ber diameter. It can be explained that under the same wavelength,micro?bers with smaller diameters have higher fractional power transmitted in solution and thus are more sensitive to the variation of ambi-ent RI.In solution,when the temperature remains unchanged,the variation of RI is mainly induced by the variation of salinity.It can be inferred that the sensitivity can be further improved if a MKR assembled with thinner micro?ber is applied.
3.2.Dependence of sensitivity on probing wavelength
In addition,the probing wavelength also plays an important role in determining the salinity sensitivity of a MKR.To evaluate the impact of probing wavelength on the salinity sensitivity,the other four groups of spectra(No.2,3,4and5in Table1)at different wavelengths are analyzed.Likewise,the experimental results and linear?tting lines are shown in Fig.5.By calculating the slope of?t-ting lines,the sensing sensitivities around wavelengths of1500nm, 1545nm,1600nm and1650nm are estimated to be6.05pm/‰, 7.18pm/‰,8.37pm/‰,and9.33pm/‰,respectively.Apparently, sensitivity increases with the increasing of wavelength,which is due to the fact that micro?bers with longer wavelength have higher fractional power transmitted in solution and more sensitive to the change of salinity.In other words,it is effective to improve the
sens-ing sensitivity by fabricating a MKR with smaller?ber diameter and operating it under longer probing wavelength.
Fig.4.The?tting lines of resonant wavelength shift with salinity for MKRs with ?ber diameters of3.5-,3.4-,2.9-and2.5-?m.
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Fig.5.The?tting lines of resonant wavelength shift with salinity for different prob-ing wavelengths of1500-,1545,-1600-and1650-nm.
4.Summary
In conclusion,based on the MKR,salinity sensing in NaCl solu-tion has been demonstrated experimentally and sensing sensitivity is estimated based on the resonance wavelength red-shifts with the increasing salinity.In addition,the dependence of sensing sensitiv-ity on?ber diameter and probing wavelength are also investigated. Results show that sensing sensitivity increases with the decreas-ing micro?ber diameter and increasing probing wavelength,which indicates that the sensitivity can be improved by fabricating MKR with smaller?ber diameter and operating it under longer prob-ing wavelength.By optimizing the parameters of sensing system, the maximum sensing sensitivity is21.18pm/‰,which is16times higher than that of FBG[9]and about twice as high as that of polyimide-coated PM-PCF[10].To reveal the availability and reli-ability of the system,theoretical calculations are preformed to calculate the sensing sensitivity,which shows good agreement with experimental results.Such sensor demonstrated here devel-ops a new optical method to measure salinity of liquid and offers useful references for measuring salinity in actual seawater,which may have great potential in developing compact size,high preci-sion,high sensitivity,fast response,electromagnetic immunity and low cost optical sensors used for measuring salinity in the ocean. Acknowledgements
This research was supported by the Natural Science Founda-tion of China(No.61171161and61405181),and the Fundamental Research Project of Qingdao(No.12-1-4-1-(26)-jch).
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Biographies
Yipeng Liao received the Bachelor’s degree in Optical Information Science and Tech-nology from Ocean University of China.Currently he is pursuing his master’s degree in Ocean University of China.
Jing Wang is a full professor at the Department of Physics,Ocean University of China. Her research interests include optical?ber sensing and marine physics.
Hongjuan Yang received her Bachelor’s degree in Optical Information Science and Technology from Ocean University of China.Currently she is pursuing his Ph.D. program in Ocean University of China.
Xin Wang received his Bachelor’s degree in Optical Information Science and Tech-nology from Ocean University of China.Currently he is pursuing his master’s degree in Ocean University of China.
Shanshan Wang received the Ph.D.degree in optical engineering from Zhejiang University,Hangzhou,China,in2010.She is currently a Lecturer at the Department of Physics,Ocean University of China,Qingdao,China.Her research interests include nanophotonics and?ber optics.
《光纤通信》课程设计 学院： 姓名： 班级： 学号： 指导老师： 高速光纤通信中的偏振模色散及其补偿技术 目录
1．引言 (03) 2．光纤中偏振模色散的定义 (03) 3．偏振模色散的测量方法 (05) 4．偏振模色散的补偿技术 (05) 4.1光补偿方案之一 (05) 4.2光补偿方案之二 (05) 4.3电补偿方案之一 (06) 4.4电补偿方案之二 (06) 5．偏振模色散的研究动态 (07) 6．结束语 (08) 摘要偏振模色散已成为当前发展下一代高速长距离光纤传输系统的主要限制因素。 介绍了偏振模色散的概念、描述方法以及测试和补偿技术。根据国外的研究情况和我国的具 体实情,指出研究偏振模色散的测试和补偿技术对提高高速光纤通信技术的水平具有重大意 义。最后在此基础上提出了开展相关研究的建议。 关键词高速光纤通信，偏振模色散，补偿技术 1．引言 当代社会是信息化的社会，用户对通信容量的需求日益增加。在这种需求的推动下， 作为现代长途干线通信主体的光纤通信一直在朝着高速率、大容量和长距离的方向发展。在 单信道速率不断提升的同时，密集波分复用技术(DWDM)也已日趋成熟并商用化。 从技术的角度来看，限制高速率信号长距离传输的因素主要包括光纤衰减、非线性和 色散。掺铒光纤放大器(EDFA)的研制成功，使光纤衰减对系统的传输距离不再起主要限制作 用。而非线性效应和色散对系统传输的影响随着非零色散位移光纤（NZDSF）的引入也逐渐 减小和消除。随着单信道传输速率的提高和模拟信号传输带宽的增加，原来在光纤通信系统 中不太被关注的偏振模色散(PMD)问题近来变得十分突出。与光纤非线性和色散一样，PMD 能损害系统的传输性能，限制系统的传输速率和距离，并被认为是限制高速光纤通信系统传 输容量和距离的最终因素。正是由于PMD对高速大容量光纤通信系统有着不可忽视的影响， 所以
HARBIN ENGINEERING UNIVERSITY 物理实验报告 实验题目：光纤传感器的设计 姓名： 物理实验教学中心
实 验 报 告 一、实验题目：光纤传感器的设计 二、实验目的： 1.了解光纤传感器设计实验系统的基本构造和原理及应用； 2.了解光纤传感器设计实验系统的补偿机理，验证补偿效果； 3.设计光纤位移传感器，给出定标曲线。 三、实验仪器： 光纤传感设计实验系统主机、三光纤补偿式传感探头、精密机械调节架。 四、实验原理（原理图、公式推导和文字说明）： 图1 在纤端出射光场的远场区，为简便计，可用接收光纤端面中心点处的光强来作为整个纤芯面上的平均光强。在这种近似下，得到在接收光纤终端所探测到的光强公式为 2 022(,)exp[](2)(2) SI d I x d x x πωω=?- （1） 考虑到光纤的本征损耗，光纤所接收到的反射光强可进一步表示为 00(,)(,)I x d I K KRf x d = 式中 I 0——注入光源光纤的光强； K 0，K ——光源光纤和反射接收光纤的本征损耗系数； R ——反射器的反射系数；
d ——两光纤的间距； f (x ,d )——反射式特性调制函数。结合式(1)，f (x ,d )由下式给出，即 22 022(,)exp[](2)(2) a d f x d x x πωω=?- 其中 3/2 00 ()[1()] x x a a ωξ =+ 为了避免光源起伏和光纤损耗变化等因素所带来的影响。采用了双路接收的主动补偿方式可有效地补偿光源强度的变化、反射体反射率的变化以及光纤损耗等因素所带来的影响。补偿式光纤传感器的结构由图1给出。由（1）式可知 1002 00(,)(,) (,2)(,2)I x d I K KRf x d I x d I K KRf x d =?? =? 则两路接收光纤接收光强之比为 ]) 2()2(exp[22 221x d d I I ω--= 通过实验建立两路接收光强的比值与位移的关系（标定）后，即可实现补 偿式位移测量。
湖南工业大学 课程设计 资料袋 计算机与通信学院（系、部）2013 ~ 2014 学年第 2 学期课程名称数字光纤通信指导教师刘丰年职称副教授学生姓名专业班级学号 题目图像、声音的光纤传输系统 成绩起止日期2014 年05月16 日～2014年05月22 日 目录清单
湖南工业大学 课程设计任务书 2013—2014学年第2学期 计算机与通信学院通信工程专业班级课程名称：数字光纤通信 设计题目：图像、声音的光纤传输系统 完成期限：自 2014 年 5 月 16日至 2014 年5月22 日共 1 周 指导教师（签字）：年月日 系（教研室）主任（签字）：年月日
数字光纤通信 设计说明书 声音、图像光纤传输系统 起止日期： 2014年 05 月 16 日至 2014年 05 月 22 日 学生姓名 班级 学号 成绩 指导教师(签字) 计算机与通信学院 2014年 05 月 22 日
指导教师（签字）：年月日系（教研室）主任（签字）：年月日
图像、声音光纤传输系统 一、设计原理 1、GT-RC-II 型光纤通信实验系统简介： （1）、电源模块：提供实验箱各模块电源。 （2）、1310nm光发送模块：实现模拟信号、数字信号在1310nm光发送机中的光传输及自动光功率控制功能（采用电路来实现）。 (3) 1550nm光发送模块：实现模拟信号、数字信号在1550nm光发送机中的光传输及自动光功率控制功能（采用专用芯片来实现）。 (4) 1310nm光接收模块：实现1310nm光纤传输信号的接收，实现接收信号光电转换，滤波及放大，将其恢复为标准的电脉冲数据信号。 （5）1550nm光接收模块：实现1550nm光纤传输信号的接收，实现接收信号光电转换，滤波及放大，将其恢复为标准的电脉冲数据信号。 实验系统主要由光发模块、光收模块、光无源器件和辅助通信模块等组成。光发端机完成将电信号直接调制至光载波上去，采用强度调制（IM）；光接收机完成光信号的解调，采用直接检测（DD），属于非相干解调。光载波由半导体光源产生，由半导体光检测器将光信号转换成电信号从而达到传输信号的目的。 2、模拟光纤通信系统的结构 模拟基带直接光强调制(DIM)光纤传输系统由光发射机(光源通常为发光二极管)、光纤线路和光接收机(光检测器)组成，这种系统的方框图如图1所示。 图1 模拟光纤通信系统由以下五个部分组成: （1）光发送机：光发送机是实现电/光转换的光端机。它由光源、驱动器和调
《光纤通信原理与技术》课程教学大纲 英文名称：Fiber Communication Principle and its Application 学时：51 学分：3 开课学期：第7学期 一、课程性质与任务 通过讲授光纤通信技术的基础知识，使学生了解掌握光纤通信的基本特点，学习光纤通信系统的三个重要组成部分：光源（光发射机）、光纤（光缆）和光检测器（光接收机）。通过本课程的学习，学生将掌握光纤通信的基本原理、光纤通信系统的组成和系统设计的基本方法，了解光纤通信的未来与发展，为今后的工程应用和研究生阶段的学习打下基础。 二、课程教学的基本要求 要求通过课堂认真听讲和实验课，以及课下自学，基本掌握光纤通信的基础理论知识和应用概况，熟悉光纤通信在电信、通信中的应用，为今后的工作打下坚实的理论基础。 三、课程内容 第一章光通信发展史及其优点（1学时） 第二章光纤的传输特性（2学时） 第三章影响光纤传输特性的一些物理因素（5学时） 第四章光纤通信系统和网络中的光无源器件（9学时） 第五章光纤通信技术中的光有源器件（3学时） 第六章光纤通信技术中使用的光放大器（4学时） 第七章光纤传输系统（4学时） 第八章光纤网络介绍（6学时） 第九章光纤通信原理与技术实验（17课时） 四、教学重点、难点 本课程的教学重点是光电信息技术物理基础、电光信息转换、光电信息转换，光电信息技术应用，光电新产品开发举例。本课程的教学难点是光电信息技术物理基础。
五、教学时数分配 教学时数51学时，其中理论讲授34学时，实践教学17学时。（教学时数具体见附表1和实践教学具体安排见附表2） 六、教学方式 理论授课以多媒体和模型教学为主，必要时开展演示性实验。 七、本课程与其它课程的关系 1.本课程必要的先修课程 《光学》、《电动力学》、《量子力学》等课程 2.本课程的后续课程 《激光技术》和《光纤通信原理实验》以及就业实习。 八、考核方式 考核方式：考查 具体有三种。根据大多数学生学习情况和学生兴趣而定其中一种。第一种是采用期末考试与平时成绩相结合的方式进行综合评定。对于理论和常识部分采用闭卷考试，期末考试成绩占总成绩的55％，实验成绩占总成绩的30%，作业成绩及平时考勤占总成绩的15％；第二种是采用课程设计（含市场调查报告）和平时成绩相结合的方式，课程设计占总成绩的55%，实验成绩占总成绩的30%，作业成绩及平时考勤占总成绩的15%。第三种是采用课程论文（含市场调查报告）和平时成绩相结合的方式，课程论文占总成绩的55%，实验成绩占总成绩的30%，作业成绩及平时考勤占总成绩的15%。 九、教材及教学参考书 1.主教材 《光纤通信原理与技术》，吴德明编著，科学出版社，第二版，2010年9月 2.参考书 （1）《光纤通信原理与仿真》，郭建强、高晓蓉、王泽勇编著，西南交通大学出版社，第一版，2013年5月 （2）《光通信原理与技术》，朱勇、王江平、卢麟，科学出版社，第二版，2011年8月
校研【2009】34号 华中科技大学研究生课程考核及成绩 管理办法 为进一步规范研究生课程考核与成绩管理，提高培养质量，特制定本办法。 一、考核方式 1、课程考核方式分为考试和考查两种。考试一般通过笔试、课程论文、小型设计等形式对研究生课程学习给出评价，其成绩用百分制表示。考查一般是通过对研究生平时学习情况(包括实验、作业、课堂讨论、读书报告、小论文等)、专业实践、文献阅读等的考核，判断该课程的学习是否合格，可用百分制，也可用合格或不合格来表示。 2、学位课程采用考试方式；非学位课程可以采用考试方式，也可以采用考查方式；研究环节采用考查方式。 二、考核安排与要求 1、课程考核一般安排在课程教学结束后进行。公共课考试安排由研究生院培养处在研究生院网页上公布；其他课程考核安排由开课院（系、所）确定，但须提前一周将考核安排（含电子版）报研究生院培养处备案。
2、研究生公共课程考核必须按照研究生院安排的时间、地点进行，否则一律无效。 3、考核内容由课程组根据教学大纲的要求拟定，由院（系、所）主管负责人审定并签字认可。考核内容要求打印在《研究生考试试题》上。 4、考试试卷保密管理参照《华中科技大学课程考试试卷保密管理办法》（校教[2005]8号）执行。试卷应在《关于指定我校试卷印制单位的通知》（校办发[2005]8号）中指定的印制单位印刷。 5、课程考核一律使用“研究生课程考核答题纸”。考生在答题纸上必须清楚地注明学号、姓名和院（系、所）名称。对不完整填写答题纸的答卷，任课教师可以不予评分。 6、主、监考人员和考生必须严格执行和遵守《华中科技大学研究生考场规则》（附件1）。 7、研究生院必要时可要求某些课程考核采取考生考场签到制度。 三、成绩评定 1、阅卷教师必须认真负责地评阅考核试卷，严格按试题评分标准进行评分，不得漏评、漏记、错评、错记和送分、加分。 2、考核方式确定为考试的课程成绩由考试成绩和平时成绩组成。考试成绩和平时成绩所占比例为7:3左右。平时成绩必须有书面记录。 3、研究生公共课任课教师须在考试后二周内完成阅卷，并在HUB系统上提交电子成绩数据后，将“研究生课程成绩登记表”（以下简称成绩登记表，由HUB系统自动生成）报送研究生院培养处教学管理办公室；成绩报送完毕后一周内试卷交课程负责人所在院（系、所）保管。研究生非公共课任课教师须在一周内完成阅卷，并将成绩登记表、试卷报送课程负责人所在院（系、所）。 4、任课教师填写的成绩登记表属永久性保存件，由研究生院、各院（系、所）集中保管。成绩登记表必须注明考试日期并由任课教师签名，否则院（系、所）可以拒收。 5、研究生院在收到任课教师报送的公共课课程成绩登记表后3个工作日内完成成绩录入，并分院（系、所）下发成绩单。各院（系、所）收到任课教师提交的非公共课课程成绩登记表后1周内完成成绩录入。 四、试卷管理
金属箔式应变片——半桥性能实验 一． 实验目的：比较半桥与单臂电桥的不同性能，了解其特点。 二． 基本原理：不同受力方向的两片应变片接入电桥作为邻边，电桥输出 三． 灵敏度提高，非线性得到改善。当两片应变片阻值和应变量相同时，其桥路输出电 压U02=EK/ε2。 四． 需用器件和单元：应变式传感器实验模板、应变式传感器、砝码、数显表、+15V 电源、+-4V 电源、万用表 五． 实验步骤： ① 按要求将应变式传感器装与传感器模板上。 ② 按要求进行电路接线，将两个应变片接入桥路。 ③ 进行测量，将数据记录到表格中。 六．实验数据 所以可知灵敏度δ=0.3639，非线性误差为δf1=Δm/Y F.s =1.112/65=1.71% 七、思考题： 1、半桥侧量时两片不同受力状态的电阻应变片接入电桥时，应放在： (1)对边 (2)邻边。 2、桥路(差动电桥)测量时存在非线性误差，是因为：(1)电桥测量原理上存在非线性 (2)应变片应变效应是非线性的 (3)调零值不是真正为零。 答：都是。但是调零值可以通过记录最初的非零值来消除此误差
金直流全桥的应用——电子秤实验 一． 实验目的：了解应变片直流全桥的应用电路的标定。 二． 基本原理：电子秤实验原理为实验三全桥测量原理，通过对电路调节 三． 使电路输出的电压值为重量对应值，电压量纲(V)改为重量量纲(g)即成为一台原始 电子秤。 四． 需用器件和单元：应变式传感器实验模板、应变式传感器、砝码、±15V 电源、± 4V 电源 五． 实验步骤： 1、按实验一中2的步骤将差动放大器调零：参考图1-2将四个应变片按正确的接法接成全桥形式，合上主控箱电源开关调节电桥平衡电位器Rw1，使数显表显示0.00V 。 2、将10只砝码全部置于传感器的托盘上，调节电位器Rw3(增益即满量程调节)，使数显表显示为0.200V(2V 档测显)或-0.200V 。 3、拿去托盘上的所有法码，调节电器Rw4（零位调节），使数显表显示为0。000V 或—0。000V 。 4、重复2、3步骤的标定过程，一直到精确为止，把电压量纲V 改为重量量纲g ，就可秤重，成为一台原始的电子秤。 6、根据上表计算误差与非线性误差。 所以可知灵敏度δ=1，非线性误差为δ f1=Δm/Y F.s =0
《光纤通信》课程设计报告 设计名称：光纤中光孤子传输特性 专业：08光信息科学与技术 成员姓名：张XX、胡X、 成员学号： 指导老师：李X
光纤中光孤子传输特性 光孤子理论的出现，对于现代通信技术的发展起到了里程碑的作用。因为现代通信技术的发展一直朝着两个方向的努力：一是大容量的传输，二是延长中继距离。光孤子传输不变形的特点决定了他在通信领域的应用前景。普通的光纤通信必须每隔几十千米设立一个中继站，经对信号的脉冲整形放大误码检查后再发射出去，而用光孤子通信则可不设中继站，只要对光纤损耗进行增益补偿，即可把光信号无畸变的传输到很远的地方。 光孤子形成的机理 光孤子是光纤中两种最基本的物理现象，即群速度色散和SPM 共同的作用形成的。光纤中的强度引起的折射率非线性ＳＰＭ效应（光学柯尔效应），在反常区导致的光脉冲压缩可以抵消ＧＶＤ效应形成的光脉冲展宽，从而保持光脉冲传输过程中的形状不变。光孤子的形成机理是光纤中群速度色散和自相位调制效应在反常区的精确平衡。二而光纤耗损造成的脉冲能量的损失，则用每一段传输距离后的光放大器来补偿，保持其非线性效应作用的存在。 光孤子传输 １．系统的构成 将光孤子作为信息的载波可实现光孤子通信，其传输系统如下图： 图 光纤孤子传输系统的基本构成 该系统由5个基本功能组成： １．光孤子发送终端（TX ） ２．光孤子接受终端（RX ） ３．光孤子传输光纤（STF ） ４．光孤子能量补偿放大器（ＯＡ，ＯＡ１－ＯＡｎ） ５．光孤子传输控制装置（ＴＣＳ） 图中ＳＳ为光孤子源，ＭＯＤ为光调制器，ＴＳ为测试设备。 系统中的ＴＸ由超短脉冲半导体或掺饵光纤激光器，光调制器，信息源和光纤功率放大器构成，用于产生光孤子脉冲信号；ＲＸ由宽带光接收机或频谱分析仪，误码仪与条纹相机构成，用于测试系统的传输特性或通信能力；ＳＴＦ由普通单模光纤或色散位移光纤ＤＳＦ构成，OA1--ＯＡｎ由ＥＤＦＡ或ＳＯＡ组成，ＴＣＳ由导频滤波器，强度或相位调制器，非线性元件和色散补偿光纤等组成，设置在沿传输系统不同的区域，用于克服或降低由放大器放大带来的放大自 ｓｓ ｍｏｄ ＯＡ ＯＡ1 STF ＯＡ2 STF STF TCS ＯＡn STF TS TX RX
穿销单元工件穿销实验报告 一、前言 模块化柔性制造综合实训系统最大特点是以机器人技术为核心的技术综合性和系统性，又兼顾模块化特征。综合性体现在机器人技术、机械技术、微电子技术、电工电子技术、传感测试技术、接口技术、PLC工控技术、信息变换技术、网络通信技术等多种技术的有机结合，并综合应用到生产设备中；而系统性指的是，生产线的传感检测、传输与处理、控制、执行与驱动等机构在微处理单元的控制下协调有序地工作，有机地融合在一起。 系统模块化结构，各工作单元是相对独立的模块，并具有较强的互换性。可根据实训需要或工作任务的不同进行不同的组合、安装和调试，达到模拟生产性功能和整合学习功能的目标，十分适合教学实训考核或技能竞赛的需要。 通过该系统，学生经过实验了解生产实训系统的基本组成和基本原理，为学生提供一个开放性的，创新性的和可参与性的实验平台，让学生全面掌握机电一体化技术的应用开发和集成技术，帮助学生从系统整体角度去认识系统各组成部分，从而掌握机电控制系统的组成、功能及控制原理。可以促进学生在掌握PLC技术及PLC网络技术、机械设计、电气自动化、自动控制、机器人技术、计算机技术、传感器技术等方面的学习,并对电机驱动及控制技术、PLC控制系统的设计与应用、计算机网络通信技术和高级语言编程等技能得到实际的训练，激发学生的学习兴趣，使学生在机电一体化系统的设计、装配、调试能力等方面能得到综合提高。体现整体柔性系统教学的先进性。 二、实验目的 1、了解PLC的工作原理； 2、掌握PLC编程与操作方法； 3、了解气缸传感器的使用方法； 4、掌握PLC进行简单装配控制的方法。 三、实验设备 1、模块化柔性制造综合实训系统一套； 2、安装西门子编程软件STEP7-MicroWIN SP6的计算机一台； 3、西门子S7-200 PLC编程电缆一条。 四、实验原理 学生可通过实验验证工业现场中如何使用PLC对控制对象进行控制，我公司提供PLC源程序，学生可在源程序的基础上进行进一步编程，将编写好的程序通过编
课程设计报告 课程名称光纤通信 课题名称通信系统综合实验 一、设计内容与设计要求 1、设计内容 1）多路数据＋多路电话光纤综合传输系统的实现 2）多路数据＋多计算机＋单路图像/语音全双工光纤综合传输系统的实现3）*多路计算机＋双路图像/语音全双工光纤综合传输系统的实现 2、设计目的 掌握变速率时分复用的原理、实现方法； 学习并掌握计算机RS232通信技术； 掌握时分复用技术和波分复用技术的灵活搭配使用； 实现数字和语音同时通信。 3、实验仪器与设备 1.光纤通信实验系统2台。 2.示波器1台。 3.波分复用器2个。 4.电话2部。 I
5.FC/FC光纤跳线2根。 6.计算机若干台串口通信电缆若干根。 7.1310nm/1550nm波长波分复用器2个。 8.摄像头1个。 9.监视器1个（或用电话代替）。 4、设计原理 《多路数据＋多路电话光纤综合传输系统》综合了固定速率时分复用、解固定速率时分复用、PCM编译码、波分复用等几个子系统，具体的实验原理可以参看《光纤通信原理教学系统实验指导书》中的实验二十一、实验二十四、实验二十五、实验二十的方法； 《多路数据＋多计算机＋单路图像图像/语音全双工光纤综合传输系统》拟实现模拟图像、数据在同一光纤中传输。即在光纤中同时传输数字数据和模拟信号。一种解决方案综合了《光纤通信原理教学系统实验指导书》中的实验二十六、实验二十七、实验十六的知识； 《多路计算机＋双路图像/语音全双工光纤综合传输系统》综合了固定速率时分复用、解固定速率时分复用、变速率时分复用、解变速率时分复用、位时钟提取（数字锁相环DPLL）原理及实现五个实验，具体的实验原理可以参看《光纤通信原理教学系统实验指导书》中的实验二十一、实验二十三、实验二十四、实验二十五、实验二十六、实验二十七。 5、设计要求 掌握结构化系统设计的主体思想，以自下而上逐步完善的方法实现指定的通信系统功能，并按要求测试相关参数、波形等实验数据，以积累一些典型的通信子系统的功能、性能、参数等知识以及系统集成的知识。 (1)在规定的时间内以小组为单位完成相关的系统功能实现、数据测试和记录并进行适当的分析。 (2)按本任务书的要求，编写《课程设计报告》（Word文档格式）。并用A4纸打印并装订； II
题目：一种主动脉覆膜支架原位开窗的可行性研究 学号M201075236 姓名刘文奇 专业医学外科 指导教师欧阳晨曦 院（系、所）协和医院 华中科技大学研究生院制
填表注意事项 一、本表适用于攻读硕士学位研究生选题报告、学术报告，攻读博 士学位研究生文献综述、选题报告、论文中期进展报告、学术报告等。 二、以上各报告内容及要求由相关院（系、所）做具体要求。 三、以上各报告均须存入研究生个人学籍档案。 四、本表填写要求文句通顺、内容明确、字迹工整。
一、课题的根据：（研究目的和意义、国内外有关研究概况、原有的基础。） 主动脉瘤是最常见的动脉瘤，是一种严重威胁人类生命的大血管疾病。近年来发病率也逐年增高，成为中老年人猝死的常见原因之一。该疾病非常凶险，致残致死率高。９０年代以前，外科手术为主动脉疾病的主要治疗手段。但手术治疗创伤大，手术时间长、并发症多、死亡率高，对患者全身状况和医疗技术的要求高。因此，90年代后介入治疗成为主流的治疗手段，其中覆膜支架腔内隔绝这一技术较常规的开放式外科手术具有创伤小、术后恢复快、并发症少、明显缩短住院时间等优势。 但是短瘤颈的动脉瘤成为单纯覆膜支架腔内隔绝术的禁区，对以Stanford Ｂ型的胸主动脉夹层动脉瘤腔内隔绝术要求主动脉裂口位置超出左锁骨下动脉开口１５ｍｍ，对以腹主动脉瘤要求瘤体近端与较低一支肾动脉以远１５ｍｍ。对于不能满足上述瘤颈要求的病人如按常规治疗，可供覆膜支架锚定的区域越短，则术中、术后极容易出现支架的移位或者近端I型内漏。但是，为了获得足够的锚定区域，往往需将左锁骨下动脉或肾动脉、肠系膜上动脉、腹腔干动脉一并封闭，进一步导致相关重要脏器缺血等致命并发症。因此，约有２５％－４０％患者不能使用常规覆膜支架植入方法治疗，弓降部主动脉瘤、近肾主动脉瘤以及胸腹主动脉瘤成为目前覆膜支架腔内隔绝术的难题。 目前解决这一问题的方法有：1.覆膜支架植入+外科手术重建被封闭动脉。这种方法国外虽然已经有少数医院开展，但是其手术创伤和手术死亡率与传统开放性手术没有明显差异，无法体现微创手术的优势。2.覆膜支架开窗，就是就是在覆膜支架正对肾动脉等重要内脏动脉开口的位置上开洞，这样既能使覆膜支架跨越重要动脉进行锚定，完全隔绝夹层裂口及预防内漏，又可以保证上述重要器官动脉血流灌注的通畅。
光纤压力传感器实验 一、实验目的 1、了解并掌握传导型光纤压力传感器工作原理及其应用 二、实验内容 l、传导型光纤压力传感光学系统组装调试实验； 2、发光二极管驱动及探测器接收实验； 3、传导型光纤压力传感器测压力原理实验。 三、实验仪器 1、光纤压力传感器实验仪1台 2、气压计1个 3、气压源l套 4、光纤1根 5、2#迭插头对若干 6、电源线1根 四、实验原理 通常按光纤在传感器中所起的作用不同，将光纤传感器分成功能型(或 称为传感型)和非功能型(传光型、结构型)两大类。功能型光纤传感器使 用单模光纤，它在传感器中不仅起传导光的作用，而且又是传感器的敏感元件。但这类传感器的制造上技术难度较大，结构比较复杂，且调试困难。 非功能型光纤传感器中，光纤本身只起传光作用，并不是传感器的敏感元件。它是利用在光纤端面或在两根光纤中间放置光学材料、机械式或光学式的敏感元件感受被测物理量的变化，使透射光或反射光强度随之发生变化。所以这种传感器也叫传输回路型光纤传感器。它的工作原理是：光纤把测量对象辐射的光信号或测量对象反射、散射的光信号直接传导到光电元件上，实现对被测物理量的检测。为了得到较大的受光量和传输光的功率，这种传感器所使用的光纤主要是孔径大的阶跃型多模光纤。光纤传感器的特点是结构简单、可靠，技术上容易实现，便于推广应用，但灵敏度较低，测量精度也不高。 本实验仪所用到的光纤压力传感器属于非功能型光纤传感器。 本实验仪重点研究传导型光纤压力传感器的工作原理及其应用电路设计。在传导型光纤压力传感器中，光纤本身作为信号的传输线，利用压力一电一光一光一电的转换来实现压力的测量。主要应用在恶劣环境中，用光纤代替普通电缆传送信号，可以大大提高压力测量系统的抗干扰能力，提高测量精度。 相关参数： l、光源 高亮度白光LED，直径5mm
华中科技大学研究生学籍管理细则
华中科技大学研究生学籍管理细则 为维护学校正常的教育秩序，严格校风校纪，提高培养质量，根据《中华人民共和国高等教育法》和教育部《普通高等学校学生管理规定》，特制定本细则。 第一章入学与注册 第一条通过入学考试取得华中科技大学研究生入学资格者，必须持《华中科技大学研究生录取通知书》和有关证件（户口、工资关系等）按学校的规定日期到校报到。因故不能按期报到者，事先应向研究生院招生管理部门请假，并提交有关证明。事假不得超过半个月,病假不得超过一个月。病假一个月期满后，经复查仍未康复需继续治疗者，可申请保留入学资格一年，并附二级甲等以上医院诊断证明书，报研究生院审批。 第二条新生报到后，各院（系、所）在三个月内按照国家招生规定对其进行政治、业务、健康等方面的全面复查。复查合格者，方可在有关院（系、所）办理注册手续，填写研究生登记表，取得研究生学籍，发给研究生证和校徽。 第三条新生健康复查发现有疾病不能坚持正常学习者，可申请保留入学资格一年，由校医院出具诊断证明书，到研究生院招生管理部门办理保留入学资格手续，回家或回原单位治疗。 第四条因病保留入学资格的研究生，应于拟入学当年的三月底前，向研究生院招生管理部门提出入学申请，入学后经校医院复查合格并经研究生院招生管理部门审查批准后，办理入学注册手续。 第五条新生有下列情况之一者，经研究生院招生部门审核、院长批准，取消入学资格。 （一）经复查不符合国家招生规定者； （二）未经请假逾期两周或请假逾期两周不报到者； （三）保留入学资格拟返校入学的研究生，在入学当年的三月底前,未按规定申请入学，或入学后经复查不合格者。 第六条每学期开学时，研究生应在规定的日期内返校，持本人学生证到所在院（系、所）办理注册手续（不得代办）。 （一）不能按时注册者应出具有关证明，事先向所在院（系、所）和导师请假；未请假或请假未获批准者，以旷课论处（每天按旷课4学时计）,予以通报批评；超过两周者,按退学处理。 （二）在注册时间内，如本人已到校，但不按时到所在院（系、所）办理报到注册手续者，按本条第一款处理。 （三）未按学校规定缴纳学费或者其他不符合注册条件的研究生不予注册。家庭经济困难的研究生，可以申请贷款或者其他形式的资助，办理有关手续后注册。 第二章个人培养计划制定与选课 第七条研究生在导师指导下按专业培养方案要求制定个人培养计划。个人培养计划制定必须在规定时间内完成。个人培养计划一式三份，分别由院（系、所）、导师、学生个人保管。 第八条个人培养计划一旦制定必须按其执行，不允许随意修改。研究生在学习过程中确需调整个人培养计划，须填写“研究生课程学习综合表”，经导师及所在院（系、所）主管研究生教学负责人签字同意后方可修改。 第九条研究生依据个人培养计划，对照公共课课程表和院(系、所)课表进行选课。
光通信技术课程设计 一、系统功能描述 此系统是一个通过红外通信进行简单信号传输的装置，分为发送和接收两部分。发送装置接有简易键盘，按下按键后，单片机采集信号处理后通过红外发送出去。接收装置收到信号后，进行解析，然后通过数码管显示出相应的码型。 二、系统所用元器件及设备 发送端： AT89C52×1、红外发射二极管×1、8050×1、按键开关×10、11.0592M晶振×1 电容：10μF×1、20pF×2 电阻：1k?×2、100?×1 接收端： 74LS273×1、AT89C52×1、按键开关×1、7段共阳极数码管×2、8550×2、11.0592M晶振×1、红外接收器SM0038×1 电容：10μF×2、20pF×2 电阻：100?×2、1k?×1、4.7k?×2 设备： 稳压电源5v 示波器 三、系统实现功能原理 发送端： 输入方式采用3×3阵列（9按键）键盘，一共6根信号线，接入单片机P1口。每个按键在单片机P1口上对应唯一8位2进制值。当按下键盘上的不同按键时，通过编码器产生与之相应的特定的二进制脉冲码信号。将此二进制脉冲码信号先调制在38KHz的载波上，经过放大后，激发红外发光二极管转发成波长940nm的红外线光传输出去。 接收端： 红外接收器采用一体化红外遥控接收器SM0038,红外线数字信号则经过红外接收器取出数字信号数据经单片机译码，最后送到显示电路。 主要芯片AT89C51： 引脚图： 功能介绍： AT89C51是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含4K BYTES的可反复擦写的只
读程序存储器（PEROM）和128 BYTES的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和FLASH存储单元，内置功能强大的微型计算机的AT89C51提供了高性价比的解决方案。 AT89C51是一个低功耗高性能单片机，40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，AT89C51可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和FLASH存储器结合在一起，特别是可反复擦写的FLASH存储器可有效地降低开发成本。 管脚说明： VCC：供电电压。 GND：接地。 P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。 P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL 门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。 P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL 门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。 P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示： 口管脚备选功能 P3.0 RXD（串行输入口） P3.1 TXD（串行输出口） P3.2 /INT0（外部中断0） P3.3 /INT1（外部中断1） P3.4 T0（记时器0外部输入） P3.5 T1（记时器1外部输入） P3.6 /WR（外部数据存储器写选通） P3.7 /RD（外部数据存储器读选通） P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。 /ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可
《光纤通信》教学大纲 一、课程描述 光纤通信是20世纪70年代开始发展起来的一种通信新技术。80年代以后，随着我国通信技术的迅速发展，光纤通信有了长足的发展，成为社会信息基础设施中不可缺少的一部分，广泛应用于各个领域。 《光纤通信》是结合光纤通信的发展，系统地介绍光纤通信系统的基本原理、基本概念、基本技术和基本分析设计方法，全面反映全光通信技术概貌的课程，为学生学习后续的光纤通信设备、光缆线路工程、综合布线工程、宽带接入技术及现代通信技术等通信专业课程奠定基础。 《光纤通信》是通信工程专业的一门专业任选课，包括光纤通信传输理论，光纤与光缆，光源与光发送机，光检测器与光接收机，无源光器件与集成光路，光纤系统中的信号传输和光纤通信系统等内容。先修课程是通信原理、信号与系统、高频电路。 二、课程目标 1、使学生掌握光纤通信的基本概念和基本原理，理解光发射机和光接收机的基本理论和特性。 2、理解和掌握光纤通信系统的构成、性能指标及光纤通信新技术。 三、课程内容和教学要求 这门学科的知识与技能要求分为知道、理解、掌握、学会四个层次。这四个层次的一般涵义表述如下： 知道——是指对这门学科的基本知识、基本理论的认知。 理解——是指运用已了解的基本原理说明、解释一些现象。 掌握——是指利用掌握的理论知识对一些较复杂的功能线路进行解释，说明其工作过程，估计有关参数。 学会——是指在利用仪表和工具完成对某些功能线路的设计、组装、参数测量，并根据理论知识计算相关参数，理论与实验作比较。能识别操作中的一般差错。 教学内容和要求表中的“√”号表示教学知识和技能的教学要求层次。
本标准中打“*”号的内容可作为自学，教师可根据实际情况确定要求或不布置要求。 教学内容及教学要求表
华中科技大学硕士研究生培养工作实施细则（试行）
第一章总则 第一条为了加强硕士生培养工作，不断提高硕士生培养质量，根据《中华人民共和国学位条例》和教育部《关于修订研究生培养方案的指导意见》（教研办[1998]1号）精神，结合我校实际情况，特制定本细则。 第二条硕士研究生培养工作的指导思想 （一）硕士生培养工作必须贯彻党的教育方针，坚持质量第一，贯彻理论联系实际的原则，培养德、智、体全面发展的本学科高层次、高素质的创造性人才。 （二）硕士生的培养主要通过课程教学、科学研究、实践活动进行，重在建构完善的知识结构体系，培养硕士生的科研能力，增强硕士生的创新意识。 第三条硕士生的培养目标 （一）较好地掌握马克思主义、毛泽东思想和邓小平理论；树立共产主义的世界观；坚持党的基本路线，具有良好的道德品质，自觉维护社会主义民主和法制；学风严谨，具有较强的事业心和献身精神，积极为社会主义现代化建设服务。 （二）掌握本门学科坚实的基础理论和系统的专门知识；具有从事本学科领域内科学研究、大学教学或独立承担专门技术工作的能力；能吃苦耐劳，根据科学研究工作的需要，查阅文献、收集资料、调查研究，进行专业实践和科研实验，了解本学科发展现状、研究动向，关注社会和生产实际的现状及其关键问题； （三）积极锻炼身体，拥有健康的体魄。 第四条硕士生的培养方式 （一）硕士研究生的培养采取导师负责制和集体培养相结合的方式。 （二）导师应根据培养方案的要求，多方面了解所指导的硕士生的知识结构、学术特长、研究兴趣、能力基础等具体情况，据此制定出研究生培养计划。对研究生的培养，既要充分发挥导师的主要作用，又要发挥教研室及其有关教师的集体培养作用。 （三）采取课程学习和论文撰写并重的方式。既要使研究生深入掌握基础理论和专业知识，又要使研究生掌握科学研究的基本方法和技能，硕士研究生通过选题报告答辩方能进入学位论文工作。 （四）研究生培养要发挥学术群体的作用。在培养过程中，要充分发挥研究生的主动性和自觉性，更多地采用启发式、研讨式的教学方式，提高硕士生的自学能力、动手能力、表达能力和写作能力。 （五）将硕士研究生的思想政治工作和学风教育贯穿到研究生培养的全过程，要加强教书育人的工作，引导研究生积极参加政治理论和时事政策的学习、积极参与各种公益活动。 第五条硕士生的学习年限 全日制攻读硕士学位的学习年限为2~3年，鼓励优秀学生提前答辩。科学研究工作和撰写学位论文的时间为一年或一年半。若提前完成培养计划，经院（系）学位评定分委员
光纤传感器基础实验 王帅 （哈尔滨工程大学13-3班75号，黑龙江省哈尔滨市 150001） 摘要：光纤传感实验仪开发研制的目的是将光纤传感这一现代技术进行广泛的普及和渗透。了解光纤传感仪试验仪的基本构造和原理，学习和掌握其正确使用方法；了解光纤端光场的径向分布和轴向分布的特点；定量了解一种光纤的纤端光场的径向分布和轴向分布；学习掌握最基本的光纤位移传感器的原理。通过对光纤接受端电压的测量，可以间接测量光纤端轴向和径向的光场强度的分布。 关键词：光纤传感器；轴向；径向；光强分布 Optical Fiber Sensor Based Experiment Wang shuai （Harbin Engineering University, Harbin,150001,Chnia） Abstract：The purpose of the development of fiber optic sensing experimental kits is to make this technology popularization. Understanding the basic structure and principle of fiber optic sensing experimental kits,learning and mastering the correct using method; Understand the radial and axial distribution characteristic of the fiber end; Learning to master the basic principle of optical fiber displacement sensor. By measuring the voltage of the optical fiber acceptting, optical fiber end light field intensity distribution of the axial and radial can be measured indirectly. Key words：fiber optic sensing experimental kits；axial; radial; light intensity distribution 0 引言 光纤传感实验仪是由多种形式的光纤传感器组成，是集教学和实验于一体的传感测量系统。它具有结构简单，灵敏度高，稳定性好，切换方便应用范围广等特点。在实验过程中，我们用光纤传感实验仪构成反射式光纤微位移传感器，可用于测量多种可转换成位移的物理量。 1 实验原理 1.1光在光纤中传输的原理 光在光纤中的传输依据是光学中的全反射定律。普通石英光纤的结构包括纤芯、包层和
华中科技大学研究生奖学金管理办法 添加时间：2009-08-28 阅读次数：9356 校研【2009】37号 研究生奖学金是我校研究生资助体系的组成部分，是研究生创新基金的主要用向之一，为建立新型的研究生培养机制和激励机制，充分调动导师和研究生的主动性和积极性，提高培养质量，特制定本办法。 第一条奖学金种类 （一）研究生奖学金分学业奖学金和单项奖学金，均由学校统筹拨款。 （二）学业奖学金用于资助研究生学费，由导师或院系向学校申请，研究生向导师或院系申请。学业奖学金分全额奖学金和半额奖学金两种。全额奖学金资助全额学费，半额奖学金资助学费的一半。 （三）单项奖学金用于奖励在社会活动、论文、学习成绩、科技成果等方面获得突出成绩的研究生。 第二条管理机构 （一）学校研究生培养机制改革领导小组负责奖学金的全面管理，指导检查奖学金的评定和落实情况，审核院（系、所）奖学金评定委员会的评定结果。研究生院负责研究生奖学金工作的组织与管理。 （二）院（系、所）学位审议委员会、研究生工作组和研究生会共同组建院（系、所）奖学金评定委员会，制定本单位研究生奖学金评定的实施细则，管理研究生奖学金的具体评定过程。 第三条评定条件 （一）申请范围 1. 学业奖学金 （1）研究生导师能认真履行导师职责，具有稳定的研究方向和适合研究生工作的课题及充足的科研经费。 （2）全日制非定向普通研究生参加学业奖学金的评定。委托培养研究生、专业学位研究生（临床医学专业学位除外）不参加学业奖学金的评定。定向培养研究生必须用全额奖学金资助。联合培养研究生按协议执行。 （3）研究生获得学业奖学金资助的学习年限：直攻博研究生不超过5年，其他科学学位博士研究生不超过4年，临床医学专业学位的临床转博研究生、提前攻博研究生博士生阶段不超过3年；科学学位硕士研究生获得学业奖学金资助的学习年限为各院（系、所）确定的培养年限。 2. 单项奖学金 全日制普通研究生均可申请。 （二）评定标准
光纤传感器的位移特性实验报告 一、实验目的 了解光纤位移传感器的工作原理和性能。 二、基本原理 本实验采用的是传光型光纤，它由两束光纤混合后，组成Y型光纤，半园分布即双D型一束光纤端部与光源相接发射光束，另一束端部与光电转换器相接接收光束。两光束混合后的端部是工作端亦称探头，它与被测体相距X，由光源发出的光纤传到端部出射后再经被测体反射回来，另一束光纤接收光信号由光电转换器转换成电量，而光电转换器转换的电量大小与间距X有关，因此可用于测量位移。 三、需用器件与单元 光纤传感器、光纤传感器实验模板、数显单元、测微头、直流源、反射面。 四、实验步骤 1、根据图1-6安装光纤位移传感器，二束光纤插入实验板上的座孔上。其内部已和发光管D及光电转换管T 相接。 图1-6光纤传感器安装示意图
2、将光纤实验模板输出端V O1与数显单元相连，见图1-7。 图1-7光纤传感器位移实验接线图 2、调节测微头，使探头与反射面圆平板接触。 3、实验模板接入±15V电源，合上主控箱电源开关，调R W、使数显表显示为零。 4、旋转测微头，被测体离开探头，每隔0.1mm读出数显表值，将其填入表1-4。 表1-4光纤位移传感器输出电压与位移数据 5、根据表9－1数据，作光纤位移传感器的位移特性，计算在量程1mm时灵敏度和非线性误差。 五、实验数据处理 1、实验数据：
2、光纤传感器位移与输出电压特性曲线： 3、1mm时的灵敏度与非线性误差：
用最小二乘法拟合的直线为： 灵敏度为0.1458V/mm 在0.45mm处取最大相对误差为：0.07V 非线性误差为： 六、思考题 光纤位移传感器测位移时对被测体的表面有些什么要求？ 答：表面要干净没有污点，而且光洁度要好；再因为一定要可以反射光，因此一定不能出现黑色表面的情况。