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公开(公告)号：CN1580722A
公开(公告)日：2005-02-16
申请号：CN200410019249.3
申请日：2004-05-19
Applicant: 南开大学
IPC: G01L1/24
Abstract: 本发明涉及一种新型传感器，特别是具有温度自动补偿功能的、能够对力进行高精度感测的光纤光栅力传感器。该传感器具有抗剪切的对称的轮辐式机构，两个光纤光栅分别粘贴在轮辐侧面中间与中性轴线成一定角度的方向上。当荷载作用于嵌入内环顶部的受力柱表面传递到轮辐式弹性体上时，该轮辐受到剪应力作用，使粘贴其上的光纤光栅周期发生变化，通过光探测器可得到两个光纤光栅的反射峰。通过测量两个光纤光栅反射峰变化量的差值，即可实现温度自动补偿的力的高精度感测。该传感器可用于荷载的压力以及相关力的高精度感测。并且，通过优化设计传感机构，亦可对液体和气体进行压力和压强的高精度感测。
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公开(公告)号：CN1544974A
公开(公告)日：2004-11-10
申请号：CN200310107067.7
申请日：2003-11-21
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明涉及一种光纤光栅带宽调谐的装置，特别是适用于对单个或多个光纤光栅的带宽进行调谐。包括包括光纤光栅，弹性梁，单模光纤，光纤耦合器，匹配液等。将光纤布喇格光栅用特种胶斜向粘贴到曲率可调的矩形弹性梁的一个侧面上，光栅的轴向与弹性梁中性面成一定的夹角，并保证光栅部分的中点恰好位于梁的中性面上。光栅的粘贴有两种方式：若弹性梁为简支梁，光栅粘贴在梁中心位置的侧面；若弹性梁为悬臂梁，光栅粘贴在靠近梁固定端的侧面。当弹性梁在弹性范围内弯曲时，因梁上各厚度层产生不同的应变而导致光栅中心两侧各部分栅格周期发生变化，使光栅沿轴向产生应变梯度，从而引起光栅带宽的变化。通过改变弹性梁的曲率，即可实现对光纤光栅带宽的高精度调谐。
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公开(公告)号：CN1430078A
公开(公告)日：2003-07-16
申请号：CN03102424.6
申请日：2003-01-28
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明涉及半导体激光与双包层光纤的耦合，特别涉及一种多模光纤排和棱镜耦合双包层光纤器件及其耦合方法，属于激光耦合技术领域。为了克服在高功率泵浦时泵浦机构结构复杂难以实现的困难，本发明提供一种结构新颖的器件及其耦合方法。一是多根多模光纤波导紧密排列，一端固定成排后研磨抛光为受光面，与光轴成一角度，与双包层光纤光学接触，将泵光耦合入双包层光纤中。二是棱镜波导耦合，泵浦光注入棱镜波导入射面，直接耦合入双包层光纤内包层中。可同时多点泵浦，并能进行高泵浦功率的耦合。能实现双包层光纤的边泵浦、阵列高功率半导体激光器对双包层光纤的同时多点泵浦、多种结构大功率的双包层光纤激光器、高增益放大器和超荧光光源。
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公开(公告)号：CN103412360A
公开(公告)日：2013-11-27
申请号：CN201310378577.1
申请日：2013-08-27
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明提供一种非对称波状长周期光纤光栅制作方法，该方法加工简单，成本低，设计灵活，可根据不同需要进行光栅结构设计和研制。其制作步骤为：首先利用高频二氧化碳激光逐点烧蚀光纤涂覆层，然后再进行化学腐蚀使光纤表面沿轴向形成非对称波状结构，最后清洗光纤表面完成制作过程。当对光纤施加一定的轴向作用时，因弹光效应使光纤在不同直径处产生不同应变，导致光纤沿轴向的折射率受到调制，从而形成光栅。调节轴向作用(如应力、压力、弯曲、扭转等)，可以改变折射率调制区间及深度，形成不同的透射光谱(或损耗光谱)。这种新型光纤光栅具有宽的光谱和灵活的调谐特性，在光纤通信和光纤传感领域具有良好的应用价值。
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公开(公告)号：CN103162722A
公开(公告)日：2013-06-19
申请号：CN201310078818.0
申请日：2013-03-13
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明提供一种高灵敏度、制作简便、集成微型、成本低廉、适用性强的微光纤法-珀(F-P)微腔传感器及其制作方法。通过把一段微光纤按照特定几何方位熔接于单模光纤中间作为支撑臂，微光纤支撑的两个平行光纤端面形成一个端面纤芯完全裸露且横截面为偏心的开放式圆环腔，即法-珀微腔。作为支撑臂的微光纤直径d满足d＜b-a，其中a、b分别为单模光纤的纤芯半径和包层半径。这种微光纤法-珀(F-P)微腔传感器表面光滑，机械强度大，微腔呈开放型，易于和周围环境实时接触，对折射率(或浓度)、轴向负载(应力或应变)非常敏感，而对温度则不敏感；可以用于环境监测、生化检测及结构健康监测等领域，也可用于高精度调谐滤波等光纤通信领域。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN100353167C
公开(公告)日：2007-12-05
申请号：CN200510015897.6
申请日：2005-11-04
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明涉及一种传感装置，能对各种流体的流速、流量等参量进行高精度实时监控与测量，可以广泛应用于建筑结构、航天航空、海洋探测及科学研究等诸多领域。传感机构主要由密闭伸缩管、光纤光栅、开口环、光纤等构成。特点是：设计的流速—压强管有两处流速不同，利用它把流速转换为压强，进行感测与监控。当流体通过流速—压强管时，密闭伸缩管内外存在压强差，从而将沿轴向方向伸长或缩短，进而带动开口环压缩或拉伸，最终导致光纤光栅中心波长的漂移。在恒定工作环境温度下，根据中心波长的漂移量，利用相应的公式，获得高灵敏度的流速、流量等参量的感测与监控。该装置以光纤光栅为传感基元，结构简便、方法新颖、测量精度高。
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公开(公告)号：CN1670507A
公开(公告)日：2005-09-21
申请号：CN200510013297.6
申请日：2005-04-08
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明涉及一种光纤传感装置，特别是能够对气体、液体的浓度进行高精度实时监控与测量的光子晶体光纤流体传感装置。该传感装置由光子晶体光纤、光纤接插器、普通光纤、光源、光探测器组成，光子晶体光纤的一端经光纤接插器与普通光纤连接，普通光纤与光源连接；另一端经光纤接插器与普通光纤连接，普通光纤再与光探测器连接。基于光纤包层的微孔结构，利用表面特殊处理形成的凹陷敏感区实现流体浓度实时感测。具有测量精度高、抗电磁干扰、灵活便携、适合在恶劣环境下工作等特点。通过优化设计，改变凹陷区形状和深度，能够获得适宜的传感灵敏度，结构简洁，易与光纤系统集成。
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公开(公告)号：CN1654926A
公开(公告)日：2005-08-17
申请号：CN200510016300.X
申请日：2005-03-15
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明涉及一种光纤传感器，特别是能够对应力、位移等参量进行二维、高精度实时监控与测量的利用基于线性啁啾光栅的二维应力(位移)传感器，它的结构、感测方法及应用。本发明包括：线性啁啾光纤光栅、光纤、显示器等。其中，传感基元—线性啁啾光纤光栅用粘结剂以一定方式粘贴于悬臂梁表面。光纤光栅的连接有两种方式：其一为反射式连接，其二为透射式连接。发明中采用的传感基元——线性啁啾光纤光栅，其反射谱(或透射谱)具有一定宽度，约几纳米至十几纳米。本发明的有益效果是传感器的传感基元仅为一根线性啁啾光纤光栅，可实时感测应力、位移的大小，亦可实时感测其方向，结构简洁，易于系统集成，应用广泛。
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公开(公告)号：CN1412530A
公开(公告)日：2003-04-23
申请号：CN02156479.5
申请日：2002-12-18
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明是一种应变和温变同时测量的单光纤光栅封装方法及其传感器，是光纤传感领域里的一种发明设计，特别是一种应变和温变同时测量的单光纤光栅传感器，属于传感技术领域。将一根分成两段，用两种不同的化学聚合物分别对光纤光栅进行封装，使用光纤光栅、宽带光源，波长测试仪，2×2光纤耦合器，匹配液，压力罐，压力表组装成传感器，封装后的光纤光栅受到外界作用时，光纤光栅的反射谱中将出现两个反射峰，只要测得两个反射峰之间的波长差，即可实现应变和温变的同时测量。
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公开(公告)号：CN103308984B
公开(公告)日：2016-06-01
申请号：CN201310291983.4
申请日：2013-07-12
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明提供一种具有微错位结构的长周期光纤光栅制作方法，这种新型光纤光栅制作简便、集成微型、成本低廉、适用性强。通过将光纤精密截取并等间距进行熔接，使光纤沿轴向形成周期性错位级联结构，从而制作出具有微错位结构的长周期光纤光栅。通过改变错位量，可灵活设计光栅结构，有效改变光纤调制强度，从而优化光栅的性能。本发明无需激光设备，工艺简单，制作灵活，光栅尺寸为毫米量级，可在各种类型的光纤上进行加工。这种具有微错位结构的长周期光纤光栅在光纤通信和光传感领域具有良好的应用价值。
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