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。

陈乐尧和黄麓升两位老师与湖南萌境智能三维技术有限公司联合开发的是一款3D打印设备，该产品已进入可靠性实验阶段，取得了阶段性的成果。有望在今年推向市场，实现首台套销售。 该产品是在两位老师的通力合作下，通过自主设计机械电气等结构，自主开发控制程序，经过近三年的刻苦攻关完成的。3D打印技术是一个新兴高科技产业，市场正在快速成长，方兴未艾。针对公司本身的产业布局，我们较早地联合湖南萌境智能开展了3D打印设备的研发，也期待这个产品成为萌境智能未来的盈利产品。在目前抗疫的关键时刻，陈乐尧老师还指导公司设计了多款疫情防控急需产品，并利用SLS技术快速打印出来。这些产品可以解决医护人员口罩佩戴时间久了之后勒耳朵的问题。同时，双方还在积极合作研究新型的护目镜产品。

设备管理已经发展成为影响企业生产效益的重要原因。企业推行基于TPM的全面设备管理和点检定修设备管理制度的零缺陷已经为企业带来了显著的经济效益。但现有维修的主要策略是“在计划预防修的前提下，逐步实施状态修、换件修和主要零部件的专业化集中修”。经过学习研究考察，我们在该课题中提出的“设备可靠性维修”策略属于预防性维修，是符合先进维修理论思想的。由于采选主体设备是矿山企业生产中承担关键工序的环节，其一旦出现故障将导致整个生产线，乃至整个企业的减产甚至停产，严重影响着企业的效益。通过调研，本课题以采厂主体设备中的电动轮为研究对象建模，通过对电动轮车的结构和故障统计数据入手，改进可靠性分析和维修时机决策方法和模型，针对复杂设备的特点，从维修方式抉择、寿命分布确定和维修时机决策三个环节提出具有可行性和适用性的预防性维修决策方法和模型，进而得到合理的维修策略，解决复杂设备维修中存在的问题。 系统采用了以可靠性为中心的设备维修决策建模技术，基于威布尔分布的主体设备寿命分布决策建模技术，主体设备计划性维修周期决策建模技术，维修决策模型建模、优化与仿真技术，基于设备管理与维修语义的模型映射与互操作技术。通过这些技术的采用，结合需求调研分析，形成了系统的、整体的基于可靠性模型的采选主体设备管理与维修决策技术研究并形成了软件系统。系统主要实现了以下功能：①设备信息管理：对设备结构树进行查看、添加、编辑、删除，从而构建更加合理的设备结构树。②故障信息管理：对设备的功能、功能故障、故障模式以及故障影响进行管理统计评估。③维修策略管理：使用逻辑决断方法以及建立的维修模型分析确定每一类故障模式的维修策略，形成预防性维修大纲。本系统可用于矿山生产等行业。

①基本工艺： 真空密封造型铸造是一种不用粘结剂、水和其它添加剂，而是应用塑料薄膜和抽真空进行造型的铸造技术。其工艺：烤塑料薄膜→模型覆膜→喷涂料→套砂箱→加干砂子→震动→砂箱覆膜→抽真空→起模→合箱→浇注→冷却→撤真空落砂→取出铸件。 ②工艺特点： 所生产的铸件表面光洁、轮廓清晰、尺寸精确、铸件内在质量好；金属利用率高；设备简单，一次性投资少；原料和动力消耗少；模型和砂箱使用寿命长；工作环境较好。 ③成熟程度：达到生产中成功应用程度。 ④获奖情况： “特种耐热钢铸件技术在窑尾预热分解系统的应用开发”，1998获国家建筑材料工业局，部级科技进步3等奖。⑤授权专利： 一种抽气和箱带一体的真空密封造型砂箱，专利号：ZL94211906.1 可调面积、功率和位置的模型薄模加热器，专利号：ZL96207246.X 一种轧辊真空密封造型工艺，专利号：ZL97100233.9⑥项目来源： 国家八五重大技术引进消化吸收一条龙项目：“日产4000吨水泥装置”的子项“新型耐热特种铸钢内筒开发”。 适合于铸造合金、各种铸件批量的生产。尤其适用于大、中型比较精密铸件和表面不需要或难于机加工铸件的生产。

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已有样品/n汽车排气波纹管安装于发动机排气岐管和消声器之间的排气管中， 使整个排气系统呈挠性联接，从而起到减振降噪、延长排气消声系统寿 命的作用。车用波纹管通常是由两层薄壁不锈钢管套接后经液压成型制 作而成，在生产过程中，由于内外管坯是由不锈钢薄板卷曲焊接而成， 造成管坯有形变，其截面非正圆，圆形度误差较大，另外，随着产品质 量要求的提升，内外管间隙要求小于1 毫米，这就造成了内外管套接困 难。传统生产加工中，大多采人工套管加工，需要使用锥形胀口器使外 管口略微胀大，再利用润滑剂对内管表面进行润滑后

据联合国粮农组织的调查，全球性粮食因收获后干燥和储藏不当造成的损失约为5～10%；据经验估算和局部统计，在我国年产四亿多吨粮食中，因不能及时干燥入库造成的损失约有三千万吨。从某种意义上说搞好粮食的干燥和储存比耗费人力和物力去生产更多的粮食更有意义。此外，我国农业正向着集约化和机械化的方向迅速发展，特别是在我国的北方地区，小型收割机专业化大军随着季节由南向北进行快速专业化和机械化收割作业。但是，和专业化机械化收割技术相比，谷物的干燥还基本停留在场院或道路人工摊晒阶段，给粮食的安全入库留下了隐患。开发一种高效、节能、符合环保要求和安装移动灵活的谷物干燥设备配合机械化转业收割已成为社会和农业发展的迫切需要。

脉冲红外热波（热像）无损检测设备以闪光灯为热激励源，以红外热成像方式检测物体的内部缺陷，具有单次检测面积大、速度快、非接触、可单面检测、不必拆下总装后的部件、可在外场使用等优点。是一种适合于大型复合材料和金属板壳结构内部缺陷检测的可视化、数字化、定量化的检测设备。主要检测对象有：航空航天复合材料结构的内部分层、脱粘、异物和撞击缺陷；蜂窝结构和夹层结构的内部分层、脱粘、积水；各类多层胶接结构的脱胶；铝蒙皮和金属板背面的腐蚀；热障涂层的内部脱粘、厚度不均；固体发动机绝热层和包覆层脱粘；壁画空鼓，等等。该设备是自行研制的设备，具有自主知识产权。 技术指标：1. 脉冲能量：3000～6000J；2. 图像分辨率：320*240；3. 检测时间：10～20s；4. 单次检测面积：300mm*200mm以上。

调制红外热波（热像）无损检测设备以频率可调的余弦波(Look-in法)或阶跃函数方式对检测对象进行连续光热激励，以红外热像的相位信息检测物体的内部缺陷，具有单次检测面积大、非接触、可单面检测、不必拆下总装后的部件、可在外场使用等优点。是一种适合于大型复合材料和多层胶接结构内部缺陷检测的可视化检测设备。与脉冲热像法相比检测设备简单、检测深度更深，但检测时间较长。主要检测对象有：航空航天复合材料结构的内部分层、脱粘；蜂窝结构和夹层结构的内部分层、脱粘、积水；各类多层胶接结构的脱粘；固体发动机绝热层和包覆层脱粘；壁画空鼓，等等。该设备是自行研制的设备，具有自主知识产权。 技术指标：1. 加热功率：1000～4000W；2. 图像分辨率：320*240；3. 检测时间：20-300s；单次检测面积：300mm*200mm以上。