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公开(公告)号：CN112902861B
公开(公告)日：2022-08-02
申请号：CN202110105048.9
申请日：2021-01-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01B11/16
Abstract: 本发明提供一种基于超大测量范围PDH传感的应变测量装置，包括循环移频模块、相位调制模块、光纤光栅传感模块和解调模块四部分。本发明采用循环移频模块，使光经过单边带调制进行多次循环后不断产生新的子载波，生成频率间隔稳定的光频梳，对于施加任意应变后的光纤光栅的谐振频率，总有频率相近的梳齿作为比较的基准，当偏移频率大于光源调制的最大频率范围，则可以通过调整射频信号发生器输出信号的频率使谐振频率与下一梳齿对准，实现连续锁定。由此提高了系统的应变测量范围，并且避免了波长扫描中的非线性影响，保持了测量的精度，可灵活应用于基于PDH技术的光纤光栅应变等物理量的观测设备中。
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公开(公告)号：CN108132067B
公开(公告)日：2020-04-07
申请号：CN201711310551.8
申请日：2017-12-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种无源温度补偿的保偏光纤干涉仪及其补偿方法。通过构建温度补偿光纤干涉仪和无源温度补偿结构相结合来实现。此方法主要包括一个全保偏光纤干涉仪和一个热膨胀系数较大的金属柱体。其中全保偏光纤干涉仪利用快轴和慢轴的折射率的不同来匹配具有温度漂移的两臂的工作轴，从而弥补干涉仪的温度漂移；将干涉仪温度漂移较小的一臂的一部分缠绕在一个温度系数较大的金属柱体上，构成无源温度补偿结构，通过增大缠绕光纤的温度漂移来平衡两臂对温度的响应。这两种方式均可对干涉仪的温度串扰进行补偿，相结合补偿精度更高。本发明提出一个新型温度补偿方法，设计巧妙，抗电磁干扰，可以对任何温度漂移量的串扰进行补偿。
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公开(公告)号：CN108132067A
公开(公告)日：2018-06-08
申请号：CN201711310551.8
申请日：2017-12-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种无源温度补偿的保偏光纤干涉仪及其补偿方法。通过构建温度补偿光纤干涉仪和无源温度补偿结构相结合来实现。此方法主要包括一个全保偏光纤干涉仪和一个热膨胀系数较大的金属柱体。其中全保偏光纤干涉仪利用快轴和慢轴的折射率的不同来匹配具有温度漂移的两臂的工作轴，从而弥补干涉仪的温度漂移；将干涉仪温度漂移较小的一臂的一部分缠绕在一个温度系数较大的金属柱体上，构成无源温度补偿结构，通过增大缠绕光纤的温度漂移来平衡两臂对温度的响应。这两种方式均可对干涉仪的温度串扰进行补偿，相结合补偿精度更高。本发明提出一个新型温度补偿方法，设计巧妙，抗电磁干扰，可以对任何温度漂移量的串扰进行补偿。
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公开(公告)号：CN116519028A
公开(公告)日：2023-08-01
申请号：CN202310352480.7
申请日：2023-04-04
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种基于三次谐波消除调制深度影响的载波解调方法，所述方法通过消除调制深度影响模块将经过一倍频、二倍频、三倍频混频滤波后的正弦分量和余弦分量，经过相减、自微分相乘、相除等运算来消除光强扰动和调制深度漂移的影响，再经过相位解算模块中的降幂运算和符号判断后，能精确计算得到待解算相位，并通过调制深度解算模块能精确计算得到当前系统的调制深度数值。本发明可以消除外加载波调制深度对解调信号的影响，还可以消除光强扰动对解调信号的影响，使得解调结果具有高信噪比和低谐波失真，提高了信号幅值检测的准确度与解调系统的稳定性，可广泛应用于高精度光纤测量和传感系统中。
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公开(公告)号：CN112946730A
公开(公告)日：2021-06-11
申请号：CN202110106540.8
申请日：2021-01-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01V1/18
Abstract: 本发明提供一种用于光纤地震计的低频大动态双闭环反馈方法，外界信号在通过光纤地震计的拾取、放大等流程期间也受到双反馈的作用，最终得到的差分信号再经过信号采集和相位解调后便可得到一定位数的具体相位值；此相位值作为新反馈输入进入反馈流程后首先根据设定的双反馈输出位数之和来判断是否需要进位位数拓展，再将处理后的信号划分为与双反馈对应的低位数、高位数两部分，其中低位数部分通过第一相位调制器闭环回路进行反馈，高位数部分通过第二电磁闭环回路进行反馈。由此形成的双闭环反馈系统具有能够大幅度拓展系统的动态范围和工作低频带宽，并实现全量程反馈等优点，并可以广泛应用于多种光纤地震计。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109883460B
公开(公告)日：2021-03-19
申请号：CN201910196504.8
申请日：2019-03-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01D5/353
Abstract: 一种基于伪随机码的多路光纤干涉仪复用装置及方法，属于光纤传感技术领域。该装置包括光源、伪随机码编码解码装置、多路光纤干涉仪级联阵列、信号探测采集及解调装置四部分。该方法采用伪随机码实现多路光纤干涉仪复用技术，利用伪随机码对阵列输入光信号编码并利用延时光纤控制各路传输光信号延时，在传输光路末端通过匹配各路光信号的传输时延完成解码与信号提取。该方法实现了单根光纤的多路光纤干涉仪阵列传输信号的复用集成，减少了大规模复用阵列传输光路系统的复杂性，且伪随机码具有尖锐的自相关性且与噪声的互相关值很小，可以降低传输系统噪声，实现系统噪声抑制。该方法适合于大规模干涉型光纤传感器阵列中应用。
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公开(公告)号：CN109883461B
公开(公告)日：2021-02-02
申请号：CN201910199844.6
申请日：2019-03-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01D5/353
Abstract: 一种多层光纤应变盘的制作装置及方法，属于光纤传感技术领域。该装置由缠绕工装、可调节转轴装置、覆胶装置、张力控制装置、供纤装置以及固化封装装置六部分组成。其设计思想为：通过弹性盘片搭配对称设计的缠绕工装，完成两侧光纤同步绕制，并通过共轴转动设计确保绕制光纤长度一致，实现两侧多层光纤环的缠绕固化以及与弹性盘片的粘接同时进行；在绕制过程中通过覆胶装置的过胶孔、张力控制装置等辅助设备并结合相应制作工艺方法，完成光纤覆胶控制与缠绕张力控制，确保实现两侧光纤绕制覆胶均匀平衡以及缠绕张力一致。利用该装置可以达到两侧多层光纤缠绕的同步一致，并实现多层光纤应变盘制作中光纤的绕制固化以及与弹性盘片粘接同时进行。
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公开(公告)号：CN111337057A
公开(公告)日：2020-06-26
申请号：CN202010203939.3
申请日：2020-03-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种基于分布式温度传感的光纤干涉仪温度补偿装置及方法。温度补偿装置包含信号光输入模块、光纤干涉仪、DTS信号处理模块、信号光输出模块，其特征是：通过使用波分复用器，将信号光与分布式温度传感的探测光复合成一束光进行传输，并利用波分复用器将从干涉仪干涉臂传回的背向拉曼散射光分离出来，实现对光纤干涉仪干涉臂温度的分布式测量，依此结合干涉臂光纤的热膨胀系数，计算出温度对光纤轴向长度变化的影响，通过在处理输出信号时去除此部分变化带来的影响进而实现温度补偿。该装置对比传统干涉仪温度补偿结构具有系统结构优化、应用成本降低、测量效率提高、测量精度高等优点，可以广泛应用于各种光纤干涉仪的温度补偿。
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公开(公告)号：CN108168728B
公开(公告)日：2019-12-10
申请号：CN201711310550.3
申请日：2017-12-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种非平衡保偏光纤双干涉仪温度应变同时测量装置及方法。保偏光纤耦合器、相位调制器、保偏光纤、保偏光纤反射镜组成非平衡保偏光纤干涉仪，光源经起偏器将光同时注入保偏光纤快慢轴进行传输，在干涉仪中实现同轴传输信号干涉，干涉信号由保偏环形器、偏振分束器以及光电探测器组成的偏振分束差分探测装置探测，最终由信号采集解调记录装置处理。由于保偏光纤快慢轴参数不同，使得快轴信号和慢轴信号对相同的温度及应变具有不同响应，通过采用非平衡干涉仪结构构建正交响应矩阵，并测量两路干涉信号的温度响应系数和应变响应系数，可实现温度和应变同时测量。该方案解决了交叉敏感问题且测量结果精确稳定、灵敏度高。
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公开(公告)号：CN109916533A
公开(公告)日：2019-06-21
申请号：CN201910199839.5
申请日：2019-03-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种PDH解调的保偏光栅FP腔温度应变同时测量装置，属于光电探测技术领域。本发明包括超窄线宽光源、光源扫频装置、保偏光纤光栅、偏振分束装置、正交解调装置，窄线宽可调谐激光器由三角波驱动，提供扫频光源，Y波导调制后信号与后部光纤呈45°焊接，反射信号由PBS进行偏振态分离，利用保偏光纤光栅的FP腔特性进行温度和应变的探测，使用PDH技术获得谐振峰的准确频移信号，并通过保偏光纤光栅FP腔的两个偏振轴的物理特性，同时解算出温度与应变的信号。本发明的有益效果在于解调端口使用两个正交解调系统对信号进行解调，获得更高信噪比的信号，提高了测试精度，可用于恶劣环境条件下的高精度光纤光栅温度，应变传感器的制造。
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