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公开(公告)号：CN113237570A
公开(公告)日：2021-08-10
申请号：CN202110468323.3
申请日：2021-04-28
Applicant: 安徽大学
IPC: G01K11/3206 , G01H9/00
Abstract: 本发明公开了一种基于波长分光的低相干分布式光纤传感器，涉及光纤传感与测量技术领域，包括宽带光源、环形器、3×3光纤耦合器、延时光纤、第一窄带反射器、第二窄带反射器、第一解波分复用器、第二解波分复用器、第一单模光纤和第二单模光纤和光电探测器；本发明在传输光纤上设置有两个中心波长不同的窄带反射器，通过检测顺时针传输光和逆时针传输光经过扰动点时间不同形成的非互异性相位差实现传感；通过解波分复用及信号解调，将两组信号相减，得到单独的第二单模光纤感测到的信号，实现传感器传输通道和传感通道的分离；从而实现对外界振动微扰及温度变化导致的环境噪声的滤除，消除远距离光纤传输过程中累积的噪声。
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公开(公告)号：CN112097810A
公开(公告)日：2020-12-18
申请号：CN202010871589.8
申请日：2020-08-26
Applicant: 安徽大学
IPC: G01D5/353
Abstract: 本发明公开了一种用于FP腔干涉仪相位解调的正交双腔装置及解调方法，该装置包括激光器、光纤分束器，光环形器、光纤、正交双FP腔及光电探测器，激光器发出的激光经过光纤分束器分成两束光，光束通过光环形器传输到正交双FP腔，在正交双FP腔内光束照射在反射面上并反射回光纤，并与光纤端面的反射光发生干涉，干涉光通过光环形器传输到光电探测器上并转化为电信号；正交双FP腔结构为光纤端面发射的平行光束照射在同一个膜面上，光纤端面在轴向上存在一定长度的错位，此错位长度与激光器波长匹配，使正交FP腔输出的干涉信号呈正交状态；通过对干涉光束转化的电信号采用相位解调算法，分析计算出FP腔长的变化。
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公开(公告)号：CN119826683A
公开(公告)日：2025-04-15
申请号：CN202411962915.0
申请日：2024-12-27
Applicant: 安徽大学
IPC: G01B9/02055 , G01B9/0209
Abstract: 本发明公开了一种基于离散信号时序平移的信号间时延补偿方法，涉及光学信号处理和时延影响抑制领域。在光学干涉传感技术中，共模的两路信号由于不同的传输路径，导致两路信号间存在延时。该信号间时延补偿方法为将两路信号转化成两路离散型数字信号，测量出信号间延时并确定两路信号时序差异点数，通过平移信号时序点数实现信号间时延补偿；并通过微调信号传输光纤长度或采样率来降低补偿残余，改善时延补偿效果。通过本方法实现高效的时延补偿，增强光学信号间的同步性，可以优化信号噪声抑制和信息提取效果。
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公开(公告)号：CN113091882B
公开(公告)日：2022-07-19
申请号：CN202110424821.8
申请日：2021-04-20
Applicant: 安徽大学
IPC: G01H9/00
Abstract: 本发明公开了一种用于检测膜面振动的双腔装置及其解调方法，涉及光传感信息解调技术领域；包括激光器、光纤分束器、光环形器、光纤、双腔装置及光电探测器；激光器发出的激光经过光纤分束器分成两束光，光束通过光环形器传输到双腔装置，在双腔装置内光束照射在膜面上并反射回光纤，并与光纤端面的反射光发生干涉，干涉光通过光环形器传输到光电探测器上并转化为电信号；双腔装置结构使双腔输出的干涉信号呈一定的相位差状态，双腔装置内含有一种位移驱动结构，其促使光纤端面垂直膜面移动；通过对干涉光束转化的电信号采用椭圆拟合算法进行相位解调，分析计算出膜面振动的幅值变化；提高传感系统的灵敏度及稳定性。
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公开(公告)号：CN113108710B
公开(公告)日：2022-05-03
申请号：CN202110402388.8
申请日：2021-04-14
Applicant: 安徽大学
IPC: G01B11/16
Abstract: 本发明公开了基于椭圆拟合的光学低频应变检测系统与检测方法，该系统包括激光器、两个干涉仪、相位调制器、信号发生器、双路光电探测器及数据处理模块；两个干涉仪共用一个干涉臂，该共用干涉臂为参考臂；所述相位调制器设置在两个干涉仪的参考臂上；两个干涉仪由其中一个传感臂感知外部应变，而参考臂与另一传感臂用于隔绝外界干扰；本发明所述基于双干涉仪和椭圆拟合算法的光学低频应变检测方法通过在相位解调技术中引入椭圆拟合算法，以处理直流分量的偏置和通道间干涉信号的条纹可见度，可以直接计算出干涉信号的相位差，根据椭圆拟合算法计算出的相位差来计算光纤长度的变化，从而实现对低频应变的检测。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113091882A
公开(公告)日：2021-07-09
申请号：CN202110424821.8
申请日：2021-04-20
Applicant: 安徽大学
IPC: G01H9/00
Abstract: 本发明公开了一种用于检测膜面振动的双腔装置及其解调方法，涉及光传感信息解调技术领域；包括激光器、光纤分束器、光环形器、光纤、双腔装置及光电探测器；激光器发出的激光经过光纤分束器分成两束光，光束通过光环形器传输到双腔装置，在双腔装置内光束照射在膜面上并反射回光纤，并与光纤端面的反射光发生干涉，干涉光通过光环形器传输到光电探测器上并转化为电信号；双腔装置结构使双腔输出的干涉信号呈一定的相位差状态，双腔装置内含有一种位移驱动结构，其促使光纤端面垂直膜面移动；通过对干涉光束转化的电信号采用椭圆拟合算法进行相位解调，分析计算出膜面振动的幅值变化；提高传感系统的灵敏度及稳定性。
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公开(公告)号：CN112815970A
公开(公告)日：2021-05-18
申请号：CN202110007870.1
申请日：2021-01-05
Applicant: 安徽大学
IPC: G01D5/353
Abstract: 本发明提供一种干涉系统中高精度椭圆拟合装置与椭圆拟合方法。该方法包括以下步骤：步骤一在干涉仪中引入相位调制信号；步骤二，激光信号通过光纤干涉仪生成两路干涉信号；步骤三，通过双路光电探测器将干涉信号转换为两路电信号；步骤四，两路电信号通过数据采集卡(ADC)转换为两路数字信号；步骤五，根据两路数字信号做基于椭圆拟合算法的数字化解调，得到待测信号。本发明技术方案通过在干涉仪中引入大幅度相位调制信号，使两路干涉信号组成的椭圆有足够长的弧度，解决现有技术中椭圆拟合算法在小椭圆弧度时反演椭圆参数不准确的问题，实现高精度的椭圆拟合与小幅度信号的解调。
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公开(公告)号：CN112097812A
公开(公告)日：2020-12-18
申请号：CN202010967658.5
申请日：2020-09-15
Applicant: 安徽大学
IPC: G01D5/353
Abstract: 本发明公开了一种通过均衡滤波扩展干涉型光纤加速度传感系统工作带宽的方法。激光器发出光信号通过光纤传感探头后生干涉信号，用光电探测器将干涉信号转换为电信号，电信号进入信号解调模块中解调出待测相位。在光纤传感探头谐振峰的频率附近处对待测信号做均衡滤波处理，使解调后信号在工作频带内的电压灵敏度曲线变得平坦。应用本发明的方案，就能解决因光纤传感探头固有谐振峰从而限制了系统工作带宽的问题。经均衡滤波处理后的待测物理量‑电压转换的频响曲线平坦，有效的扩展了整个光纤传感系统的工作带宽。
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公开(公告)号：CN110261895A
公开(公告)日：2019-09-20
申请号：CN201910612905.7
申请日：2019-07-09
Applicant: 安徽大学
Abstract: 本发明涉及光纤传感和安全监测领域，尤其涉及一种高灵敏宽频响的全光纤微震监测系统。该系统由激光光源、光纤耦合器、传感探头、信号解调仪组成，其中所述传感探头包括封装外壳及顶盖、光纤耦合器、参考臂光纤和传感臂光纤、位于封装外壳底面中部并依次向上同心固定连接的传感臂换能器、质量块、参考臂换能器、垫片、螺母以及参考臂反射镜和传感臂反射镜，所述传感探头内完全充满油性液体；通过螺母调节施加于垫片的应力大小。该系统具有探测灵敏度高、频响曲线平滑、本质安全和应用范围广等优点，可实现更低震级、更宽频带微震信号的无损伤的获取，适用于各类矿井及基础设施工程的安全监测。
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公开(公告)号：CN108663538A
公开(公告)日：2018-10-16
申请号：CN201810298328.4
申请日：2018-03-30
Applicant: 安徽大学
Abstract: 本发明公开了一种感振波纹膜片及基于其的光纤加速度传感器与微振动检测系统，该感振波纹膜片包括复合薄膜和多个环形质量块，复合薄膜整体外形为壁厚均匀的盘状结构，复合薄膜下表面设有向上凹进的多个槽，多个槽包括一个中心槽和若干环形槽，中心槽和环形槽的深度相同，且中心槽和环形槽分别与复合薄膜同心设置，中心槽和若干环形槽内一一对应的贴覆设置有多个环形质量块，环形质量块的外壁与对应的槽的内壁相吻合，环形质量块的厚度小于槽的深度，环形质量块的上端面紧贴对应的槽顶壁，环形质量块的下端面高于复合薄膜的下表面以形成膜片的波纹状。本发明优点：提高微振动检测灵敏度，且实现光纤加速度传感器体积微型化。
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