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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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公开(公告)号：CN109883461A
公开(公告)日：2019-06-14
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：CN113654582B
公开(公告)日：2023-06-02
申请号：CN202111020403.9
申请日：2021-09-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种利用少模FBG‑FP同时测量应变和温度的方案。包括窄线宽光源模块、少模FBG‑FP模块、PDH解调模块以及反馈控制模块。由两个与少模FBG‑FP模式相对应波长的窄线宽光纤光源经过光纤耦合器耦合束后向后传递，由直波导调制器进行相位调制，经过光纤环形器后入射至少模FBG‑FP之后，反射回来的两个模式谐振峰再次经过光纤环形器后由光子灯笼将其分离，入射至光电探测器转换为电信号，进入锁相放大模块后得到两个模式的PDH误差信号，由FPGA分别对各PDH信号进行处理。这种方案以单根光纤完成对多参量的同时测量，首次对少模精细光栅结构的传感特性进行探索。
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公开(公告)号：CN112923863B
公开(公告)日：2023-03-24
申请号：CN202110105072.2
申请日：2021-01-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种二次变频光纤光栅谐振峰跟踪探测系统，激光经由Y波导被一高速信号调制(>20MHz)后加载到光纤光栅中，其返回信号经光电探测器转换为电信号后，由模拟混频器进行一次变频。之后由数字采集系统进行采集并通过算法实现二次变频，载波恢复，信号解调以及反馈控制。其中，解调回路使用改进的COSTAS环路，可以消除高速信号在线路上的时延造成的相位失配。相比于普通的PDH解调方法，此解调方案前端使用模拟混频器进行下变频，可以不受A/D采样速度的限制，下变频到中频后，可以有效避开电路系统的1/f噪声，提升信号的信噪比。此种系统可以工作在几MHz到几百MHz的调制信号下，具有较为广泛的适用性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111337057B
公开(公告)日：2021-10-19
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：CN112902921A
公开(公告)日：2021-06-04
申请号：CN202110105066.7
申请日：2021-01-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种力平衡推挽式光纤二维倾斜测量装置，属于光纤干涉测量领域，它主要包括信号处理系统、信号采集系统、二维倾斜仪、光电复合缆以及通信线缆，二维倾斜仪主要包括内部框架、外部壳体、倾斜摆、光纤器件盒、光电转换电路，倾斜摆悬挂于内部框架顶部并能绕顶部一点做定点摆动，四个敏感光纤均匀分布于倾斜摆四周，通过与内部框架、倾斜摆等机械结构组件复合，同时以一定的预应力缠绕于倾斜摆和内部框架的两对缠纤柱上构成力平衡式推挽结构，两对推挽结构同时共用一个倾斜摆。本装置的优点是可以实现对空间一点的二维倾斜角度测量，而且可以实现较高的测量灵敏度。
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公开(公告)号：CN109828339B
公开(公告)日：2020-09-25
申请号：CN201910199842.7
申请日：2019-03-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G02B6/44
Abstract: 一种单层光纤应变盘装置与制作方法，属于光纤传感技术领域。一种单层光纤应变盘装置，结构包括上光纤盘缠绕压片、下光纤盘缠绕压片、弹性盘片、固定螺母，下光纤盘缠绕压片的中心螺纹柱依次穿过弹性盘片的中心孔、上光纤盘缠绕压片的中心孔，固定螺母与中心螺纹柱相连接。本发明装置结构简单、易于加工，使用该装置制作单层光纤应变盘的方法容易、方便操作，且单层光纤应变盘的制作尺寸不受限制，可实现弹性盘片上、下表面上光纤缠绕区域对称，实现较好的推挽效果；在批量制作单层光纤应变盘中，使用该方法不仅可以实现快速高效的完成光纤应变盘制作，还可以保证单层光纤应变盘样品之间的一致性，进而提高传感器的一致性。
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公开(公告)号：CN109883459A
公开(公告)日：2019-06-14
申请号：CN201910194791.9
申请日：2019-03-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01D5/353
Abstract: 一种使用伪随机码码分复用的PGC多传感器测量系统，属于光电探测技术领域。本发明包含有窄线宽光源、码分调制解调装置、多探头阵列、光电探测器以及后置解调装置。激光器由外部正弦信号进行调制，调制后的信号由EOM加入伪随机噪声码进行复用。后部传感器传感阵列的对应信号经过解复用后再发生干涉，进行后续的PGC解调。本发明适用于受到空间限制以及线缆数量限制的情况下进行PGC的复用与调制解调；能够分时解调出后端多个传感器的光学干涉信号，同时由于随机码的引入可以有效抵抗通信链路中的噪声以及窄带噪声；解调端利用光电探测器性质进行差分探测消除直流噪声；可用于PGC振动传感器的制作或者作为基于PGC技术的光学水听器单光纤多传感器复用方案。
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公开(公告)号：CN109883348A
公开(公告)日：2019-06-14
申请号：CN201910196079.2
申请日：2019-03-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01B11/16
Abstract: 一种使用伪随机码码分复用的PDH多传感器应变测量装置，属于光电探测技术领域。本发明的高稳定光源与调制模块依次与单模光纤环路器、偏振态控制器、集成多通道光纤光栅谐振腔连接，单模光纤环路器的另一端依次与随机码调制解调模块、光电探测器、正交解调模块、数据采集卡、PID控制器、高稳定光源与调制模块连接。本发明可以实现多根光纤光栅的复用，易于实现，且能够节约改造成本；码分复用技术降低噪声，并能够实现对任一光纤光栅进行长时间连续测量；消除噪声，提升了信号的解调精度，采用全光纤光路，具有体积小、测量精度高、温度稳定性和抗振动稳定性好等特点；解调算法可以数字化硬件实现，也可以采集后送入计算机进行解调，设计灵活。
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