一种多模光脉冲簇时空光谱信息高速测量的方法及装置

    公开(公告)号:CN107490434A

    公开(公告)日:2017-12-19

    申请号:CN201710605418.9

    申请日:2017-07-24

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明涉及一种多模光脉冲簇时空光谱信息高速测量的方法及装置,所述方法包括如下步骤:利用模式解复用器将多模光脉冲簇中不同光纤模式的光成分转化为光纤基模并分解到不同的单模光纤中;利用可调衰减器对每路单模光纤中的光进行适当的衰减;利用光纤延迟线和耦合器将光耦合到一根单模光纤中,并将空间模式信息映射到时域上;利用色散光纤将光谱的信息映射到时域上,并利用高速光电探测系统进行探测,从而实现对每个模式光谱信息的高速测量。本发明可用于多模光纤超快激光系统中瞬时脉冲非线性效应的研究。

    一种基于选择性填充的类双芯光子晶体光纤可调谐滤波器

    公开(公告)号:CN103605187A

    公开(公告)日:2014-02-26

    申请号:CN201310629687.0

    申请日:2013-12-02

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 一种基于选择性填充的类双芯光子晶体光纤可调谐滤波器,其特征在于通过在固芯光子晶体光纤包层空气孔中填充高折射率液体得到一种类双芯结构,在液体柱和石英纤芯区域构成两个波导,在满足折射率匹配耦合条件时能够实现从纤芯到液柱的光场能量耦合,进而在透射光谱中产生一系列的谐振峰。该装置可应用于多波段可调谐滤波、波分复用/解复用、多参量同时感测以及矢量传感等领域。与以往报道的基于液体填充的光子晶体光纤滤波器相比,本发明具有对外界参量的感测范围广、在多个波段同时存在具有不同温度和应力特性的谐振峰、良好的谐振波长线性调谐度等特点,并具有谐振波长调谐速率高、调谐范围宽、插入损耗低、实现方式简便、光谱稳定性高等优点。

    级联声致微结构光纤长周期光栅干涉仪

    公开(公告)号:CN102636197A

    公开(公告)日:2012-08-15

    申请号:CN201210141957.9

    申请日:2012-05-09

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 一种级联声致微结构光纤长周期光栅干涉仪,包括光源、3dB耦合器、微结构光纤、两个三维调节架、信号发生器、压电陶瓷片、声放大器、声阻尼器、光谱分析仪、连接用单模光纤和导线,属于光纤传感技术领域。通过信号发生器产生正弦电信号并作用于压电陶瓷片,将其转化为声波信号,通过声放大器放大后侧向加载于微结构光纤,形成声致长周期光纤光栅,再通过高反膜形成马赫-曾德尔干涉效应;传感光纤经腐蚀产生倏逝场并置于待测环境中。此外将功能材料填充入微结构光纤包层空气孔中,亦可实现对电场、磁场等的测量并进一步提高传感灵敏度。其优点在于:结构简单、可调谐性好、灵敏度高、可对折射率、温度、电场、磁场和气体浓度等多参量进行传感。

    倾斜长周期及超长周期光纤光栅的激光脉冲写制方法

    公开(公告)号:CN102109635A

    公开(公告)日:2011-06-29

    申请号:CN201110037832.7

    申请日:2011-02-14

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 一种倾斜长周期及超长周期光纤光栅高频二氧化碳激光脉冲写制方法。包括设计光栅的结构图形并设置激光器打标参数,将写制光纤置于宽带光源与光谱仪之间并保持平直,通过调节释放时间Q的大小控制激光束能量密度,完成光栅的写制。该方法不用模板,也不受光纤种类限制,可在0º~90º倾斜角范围内灵活设计并写制光纤光栅,具有成栅效率高、结构设计灵活、写制易于操作、重复性好、可批量生产等优点。所提供的倾斜长周期及超长周期光纤光栅能够有效提高写制效率,提高双折射,激励非对称高阶包层模式的耦合,增强光波与外界环境的相互作用,具有结构微型、易于集成、成本较低、复用性佳、适应环境等优势,在光通信和光传感领域具有广阔的应用前景。

    光纤光栅三维力/位移传感器

    公开(公告)号:CN100510645C

    公开(公告)日:2009-07-08

    申请号:CN200610016178.0

    申请日:2006-10-20

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 一种光纤光栅三维力/位移传感器。包括用作基本传感器件的N只光纤光栅沿与圆柱体轴向平行且等角度粘贴于圆柱体表面,其中N为大于等于3的自然数,N只光纤光栅到圆柱体一端的距离相等,N只光纤光栅的一端通过单模光纤连接光分路器,光分路器的另一端通过单模光纤分别连接光源和波长解调设备。当在圆柱体上某处施加力或位移时,N只光布喇格光纤光栅由于不同其反射峰将产生不同的漂移量,进而可以计算出N只光纤光栅所在位置的力情况。根据材料力学的相关原理,即可计算出圆柱体受力处在三维空间的力和位移量的大小及方向。由此可以进行三维力和位移的传感测量。

    多参量光纤光栅无线传感器网络

    公开(公告)号:CN101222523A

    公开(公告)日:2008-07-16

    申请号:CN200810052100.3

    申请日:2008-01-18

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明公开一种多参量光纤光栅无线传感器网络,包括有多数个无线传感器节点,由多数个无线传感器节点之间通过无线方式进行网络构建及自组织的汇聚节点,接收由汇聚节点发送的无线传感器节点的数据并将所接收到的数据进行打包的近程终端,以及接收近程终端所传送的打包数据的1个或1个以上的远程终端。本发明将光纤光栅传感技术与无线传感器网络技术相结合,通过无线网络,使各传感器构成传感网络,完成互通信息,互相协作,完成数据提取、分析、决策等功能。为光纤光栅传感器的应用开辟一个新的领域,使之在保持原有优良特性的基础上,能更加灵活方便地组成大规模传感网络系统。为各种复杂、恶劣的环境下的安全、健康监测提供新的方法和手段。

    一种基于级联宇称时间对称光纤F-P谐振腔的毫米波发生器

    公开(公告)号:CN114124234B

    公开(公告)日:2023-11-24

    申请号:CN202111401341.6

    申请日:2021-11-24

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 一种基于级联宇称时间对称光纤F‑P谐振腔的毫米波发生器,该发生器包括:基于级联宇称时间对称光纤F‑P谐振腔的双波长激光器、掺铒光纤放大器、光电探测器。所述双波长激光器包括:980nm泵浦光源、波分复用耦合器、端面旋涂掺铒离子溶胶‑凝胶薄膜和未掺铒离子溶胶‑凝胶薄膜的布拉格光栅、石英毛细管、软微流导管、普通单模光纤。利用增益和损耗薄膜构建宇称时间对称F‑P谐振腔结构,在奇异点附近可得到双波长激光输出,将输出激光经掺铒光纤放大器放大后输入光电探测器混频,即可获得毫米波输出,通过填充功能材料并调节其折射率还可调谐毫米波输出频率。该毫米波发生器具有输出频率范围宽、频率连续调谐、易于集成、与光纤系统兼容性强等优点。

    一种海水微塑料颗粒污染物分类识别仪及分类识别方法

    公开(公告)号:CN115876764A

    公开(公告)日:2023-03-31

    申请号:CN202211175002.5

    申请日:2022-09-26

    Abstract: 本发明提供了一种海水微塑料颗粒污染物分类识别仪及分类识别方法,一种海水微塑料颗粒污染物分类识别仪,包括流动系统、探测光产生系统和信息收集处理系统;所述流动系统用于实时提取检测海域的微塑料颗粒污染物,包括依次连接的海水泵和微流通道;所述探测光产生系统用于对海水微塑料颗粒污染物扫描;所述信息收集处理系统包括光纤探头、光谱光栅、光电探测器和卷积神经网络,所述光纤探头收集相干反斯托克斯拉曼散射信号。系统高效率收集相干反斯托克斯拉曼散射信号,并进行光谱展宽和光电转换,再由卷积神经网络对信号进行学习、识别和分类计数;以实现对海水微塑料颗粒污染物组成种类和颗粒浓度、大小等信息的实时读取。

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