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公开(公告)号：CN110260800B
公开(公告)日：2024-08-13
申请号：CN201910698090.9
申请日：2019-07-31
Applicant: 中国计量大学
Abstract: 本发明公开了基于量子增强的微悬臂梁光纤光栅微位移传感器，其特征包括激光器、2×1耦合器、滤波器、掺铒光纤放大器、光纤偏振控制器、光纤偏振分束器、色散位移光纤、粗波分复用器、光纤隔离器、光纤布拉格光栅、微悬臂梁、平衡探测器、频谱分析仪；本发明使用经四波混频后产生的量子纠缠双光束，其具有高度量子相关性，每个模式的强度差量子噪声都降低，探测光与参考光量子相关噪声相减，产生低于散粒噪声极限的噪声基底，使被湮没在量子噪声下的信号可以被探测到，由此实现对微位移的突破量子噪声极限的超高灵敏度测量。本发明基于量子增强的微悬臂梁光纤光栅微位移传感器具有极高灵敏度，安全可靠，很高的实用价值的优点。
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公开(公告)号：CN110632033B
公开(公告)日：2024-04-12
申请号：CN201911085109.9
申请日：2019-11-08
Applicant: 中国计量大学
Abstract: 本发明涉及基于FBG解调仪的F‑P干涉型多点测量氢气传感器的使用方法，包括FBG解调仪、长距离单模传输光纤、阵列波导光栅、FP传感头、PC机；所述FP传感头由空芯光纤、PDMS(聚二甲基硅氧烷)薄膜和Pt/WO3(三氧化钨载铂)氢敏材料组成；当氢气浓度增加时，Pt/WO3氢敏材料与氢气发生反应放热，PDMS薄膜体积膨胀，空气腔腔长缩短，FP传感头的干涉光谱将发生漂移，进而阵列波导光栅的反射光强发生改变，通过PC机检测反射光强的变化，就可实现对氢气浓度的测量。本发明提出一种结构简单、灵敏度高、可同时多点测量的基于FBG解调仪的F‑P干涉型多点测量氢气传感器。
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公开(公告)号：CN110501307B
公开(公告)日：2023-12-19
申请号：CN201910663930.8
申请日：2019-07-23
Applicant: 中国计量大学
IPC: G01N21/41
Abstract: 本发明公开了一种基于量子增强的光纤表面等离子体共振折射率传感器，其特征包括激光器、2×1耦合器、滤波器、掺铒光纤放大器、滤波器、光纤偏振控制器、光纤偏振分束器、色散位移光纤、粗波分复用器、光纤SPR传感器、平衡探测器、频谱分析仪；外界折射率发生微小变化，量子增强的SPR传感器的共振响应会产生频移并且给定波长下的光传输强度会相应变化，而且光强度的变化与折射率变化量呈线性关系，对所得光纤SPR传感器透射光强度与参考光比较，通过测量强度变化可以获得折射率变化量；本发明光纤表面等离子体共振折射率传感器具有使灵敏度突破量子噪声极限，安全可靠的优点。
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公开(公告)号：CN113252606A
公开(公告)日：2021-08-13
申请号：CN202110532944.3
申请日：2021-05-17
Applicant: 中国计量大学
IPC: G01N21/41
Abstract: 本发明首先构造了一个基于四波混频过程的双模相位敏感放大器，然后将其与表面等离子体共振结构耦合起来构成一个量子增强的折射率传感器，其中包括一束泵浦光、两束种子光、一个表面等离子体共振结构、一个衰减器、两个光电探测器、一个减法器、一个频谱分析仪。本发明具有以下特征：当两束处于相干态的种子光与一束泵浦光在热铷蒸汽中发生四波混频过程时，两束种子光光强放大并且其光强大小依赖于相位的变化，这样就构成了一个双模相位敏感放大器。相位敏感放大器产生的两个输出光中一束称为信号光，另一束称为闲置光。根据上述结构我们提出了下述两种方案：1.信号光与表面等离子体共振结构相互耦合，闲置光经过衰减器的匹配衰减以保证量子关联始终存在；2.信号光与表面等离子体共振结构相互耦合，闲置光没有经过衰减器的匹配衰减，这样做的好处就是可以获得一个较大的调制深度。基于上述两种原理可以分别制备低噪声和高灵敏度的折射率传感器，以此实现对折射率的量子增强传感。
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公开(公告)号：CN112097811A
公开(公告)日：2020-12-18
申请号：CN202010909748.9
申请日：2020-09-02
Applicant: 中国计量大学
IPC: G01D5/353
Abstract: 本发明公开了一种基于关联注入方案的非线性干涉型双参数传感器，包括三束泵浦光，一束种子光，三个光纤参量放大器，两个光学分束器等。作为非线性干涉仪分束合束器件的光纤参量放大器有如下特征：泵浦光波长1550nm位于色散位移光纤的反常色散区，满足光纤内四波混频过程发生的相位匹配条件。将起分束作用的第一个光纤参量放大器产生的关联光束通过两个光学分束器分束后产生两对孪生光束，对其中两束闲频光通道的单模光纤通过两种待测参量影响传输光束的相位，之后分别成对注入到第二和第三个光纤参量放大器中，进而可以改变两个非线性干涉仪输出端闲频光的相位不确定度，通过对这两束闲频光相位不确定度的测量就可以实现高灵敏度的双参数传感。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108321671A
公开(公告)日：2018-07-24
申请号：CN201810176960.1
申请日：2018-03-04
Applicant: 中国计量大学
CPC classification number: H01S3/1118 , H01S3/067 , H01S3/06708 , H01S3/094
Abstract: 本发明公开了一种基于渐变折射率多模光纤可饱和吸收体的被动锁模光纤激光器，涉及光纤激光器领域。所述被动锁模光纤激光器采用环形腔结构，包括半导体泵浦源以及依次形成光回路的波分复用器、掺铒光纤、偏振无关隔离器、渐变折射率光纤可饱和吸收体器件、输出耦合器。其中，渐变折射率光纤可饱和吸收体器件基于渐变折射率光纤中的非线性多模干涉效应起到可饱和吸收体的作用，由两段单模光纤中间熔接一段渐变折射率多模光纤构成，所述可饱和吸收体器件两端固定在可移动的光纤夹具上，用以改变光纤长度。所述光纤激光器真正实现了锁模激光器的全光纤化，具有结构简单、损伤阈值高等优点，极大地提高了锁模激光器的稳定性以及实用性。
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公开(公告)号：CN108195493A
公开(公告)日：2018-06-22
申请号：CN201810094081.4
申请日：2018-01-31
Applicant: 中国计量大学
IPC: G01L1/24
Abstract: 本发明提供了一种基于光子晶体光纤（PCF）马赫-泽德干涉仪（MZI）的高灵敏度应力传感装置，包括宽带光源，传感器件和光谱分析仪。其中传感器件由第一单模光纤、渐变折射率多模光纤、PCF以及第二单模光纤依次熔接，其特征是PCF与其他光纤的熔接处有一定长度的塌缩。传感的一端与宽带光源相连，另一端接入光谱仪，光从单模光纤进入渐变折射率多模光纤再通过塌缩区域扩束进入PCF后由第二个塌缩区域会聚进入单模光纤中形成马赫-泽德干涉仪（MZI），由于渐变折射率多模光纤中的自聚焦效应，会极大的提高传感器件的灵敏度。通过测量透射光谱的波长漂移量，即可计算出被测环境参数的数值。本发明具有结构紧凑、制造简单、灵敏度高以及测量范围广和温度交叉灵敏度低等优点，适用多种环境参数测量，尤其是应力测量。
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公开(公告)号：CN107946893A
公开(公告)日：2018-04-20
申请号：CN201711189394.X
申请日：2017-11-24
Applicant: 中国计量大学
CPC classification number: H01S3/1115 , G02B6/02295 , G02B6/0288
Abstract: 本发明公开了一种基于单模-内置微腔的渐变多模-单模结构的可饱和吸收体器件，采用全光纤结构，由第一单模光纤、第二单模光纤和内置微腔的渐变折射率多模光纤组合而成。该可饱和吸收体的特性是由内置微腔的渐变折射率多模光纤决定的，由于其较强的非线性多模干涉效应所导致的光强相关的特定损耗关系，使得脉冲两翼被损耗而峰值处能够通过，从而获得超短锁模脉冲。该可饱和吸收体具有成本低廉、结构简单、机械性能优秀等优点，同时能够极大地降低了光纤中的能量密度，提高损伤阈值，能够进一步的应用到高功率的超短脉冲锁模光纤激光器中。
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公开(公告)号：CN108390248A
公开(公告)日：2018-08-10
申请号：CN201810094220.3
申请日：2018-01-31
Applicant: 中国计量大学
Abstract: 本发明公开了一种波长可调谐或双波长锁模光纤激光器，涉及光纤激光器领域。所述锁模光纤激光器结构属环形腔，其整体包括半导体泵浦源、波分复用器、掺铒光纤、偏振控制器、偏振无关隔离器、“无芯光纤-渐变折射率多模光纤”混合结构器件、输出耦合器。所述“无芯光纤-渐变折射率多模光纤”混合结构器件基于多模光纤中的非线性多模干涉效应，可同时作为可饱和吸收体以及波长选择元件，简化了激光器结构，实现高稳定、高功率的波长可调谐或多波长锁模光纤激光器。所述“无芯光纤-渐变折射率多模光纤”混合结构器件具有结构简单、损伤阈值高、损耗小等特性，是一种实用的锁模器件。
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公开(公告)号：CN112781633A
公开(公告)日：2021-05-11
申请号：CN202110059378.9
申请日：2021-01-15
Applicant: 中国计量大学
Abstract: 本发明涉及基于干涉游标效应的高灵敏海水盐温双参数传感器，其特征包括宽带光源、2×2光纤耦合器、并联设置的两个双FP腔法布里‑珀罗干涉仪和光谱仪；双FP腔法布里‑珀罗干涉仪包含依次设置的单模光纤、带有微流通道的光纤微球泡结构和大模场光纤。通过设置不同参数的光纤微球泡结构和大模场光纤腔长使干涉仪中空气腔与石英腔自由光谱范围接近，实现游标效应并使输出光谱对应频率保持间隔。当海水盐温变化时，干涉仪腔长发生改变，对输出光谱进行傅里叶变换和滤波，获得各干涉仪输出光谱及包络。通过包络信号漂移量，结合盐度温度灵敏度矩阵，可实现双参数的同时测量。本发明具有实用性强，结构紧凑、灵敏度高、稳定性强、可同时测量多参数等优点。
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