公开(公告)号：CN111045150A

公开(公告)日：2020-04-21

申请号：CN201911405541.1

申请日：2019-12-30

Applicant: 浙江大学

Inventor： 郝寅雷 ,  邓鑫宸 ,  蒋建光 ,  牛梦华 ,  周柯江 ,  车录锋 ,  余辉 ,  江晓清 ,  杨建义

IPC: G02B6/134

Abstract: 本发明公开了一种实现玻璃基离子交换表面光波导芯片连续生产的方法。放置隧道式高温炉，隧道式内有传送带和坩埚，传送带上悬挂有石英花篮，石英花篮被传送带运输，坩埚装有含掺杂离子的熔盐，石英花篮浸没在熔盐中；石英花篮内放置有玻璃基片，玻璃基片表面加工掩膜并将计划形成光波导图形的区域镂空，支架和玻璃基片均完整浸没入含掺杂离子的熔盐中，通过传送带移动运输石英花篮将表面带有掩膜的玻璃基片浸没在隧道式高温炉的坩埚中含掺杂离子的熔盐内进行离子交换制成表面光波导芯片的芯层。本发明提高了光波导芯片的一致性，减少了固定资产投资，提高了光波导芯片的生产效率，降低了能耗。

公开(公告)号：CN111044027A

公开(公告)日：2020-04-21

申请号：CN202010002786.6

申请日：2020-01-02

Applicant: 浙江大学

Inventor： 周柯江 ,  冼拓华 ,  李亚旭 ,  郭帅华

IPC: G01C19/72

Abstract: 本发明公开了一种使用单片高精度阻抗变换系统的开环光纤陀螺信号处理电路。开环光纤陀螺的光学部分和光电转换部分由宽谱光源、光源耦合器、起偏器、环耦合器、相位调制器、光纤传感环、光电探测器组成，与传统结构一致；本发明的信号处理电路将原本用于阻抗测量的单片高精度阻抗变换系统用作陀螺信号处理主要电路：利用其内部的直接数字频率合成器DDS获得高精度的正弦调制波，以获得低畸变的相位调制；利用其内部的高阻放大器将光电探测器的光电流信号直接变为电压值；利用其内部的高速模拟数字变换ADC-数字傅里叶变换DTF模块，获得陀螺的角速度信息；利用其内部的温度传感器获得陀螺的角速度随温度变化的校正。

公开(公告)号：CN111024058A

公开(公告)日：2020-04-17

申请号：CN201911260666.X

申请日：2019-12-10

Applicant: 浙江大学

Inventor： 周柯江 ,  林滢 ,  李亚旭 ,  吴巍然

IPC: G01C19/72

Abstract: 本发明公开了一种基于电光效应开关的多次绕行光纤陀螺仪。宽谱光源发出的光经过耦合器进入Y波导，在Y波导内被一分为二，Y波导输出两束光分别通过一个带有电光效应开关的2×2耦合器的二端，电光效应开关开启时控制两束光经2×2耦合另外二个端口分别进入光纤传感环的二端，在光纤环内相向而行，电光效应开关关闭时二光束在光纤环内循环多次；电光效应开关再次开启后，二光束分别经光纤环二端经2×2耦合器后，返回Y波导合成，形成干涉信号，再经光源耦合器到达探测器变为电信号，经信号处理电路输出陀螺角速度值，并形成闭环控制。本发明可以实现使用较短光纤环长度获得高精度的光纤陀螺，并有效减小了Shupe效应。

公开(公告)号：CN108195367A

公开(公告)日：2018-06-22

申请号：CN201810128326.0

申请日：2018-02-08

Applicant: 浙江大学

Inventor： 周柯江 ,  吴巍然 ,  卢成杰 ,  冼拓华

IPC: G01C19/72

Abstract: 本发明公开了一种具有双倍灵敏度的光纤陀螺仪。由光源发出的宽谱光经过耦合器，在起偏器处形成与偏振分束器保偏尾纤主轴呈45°角的偏振光。该偏振光到达偏振分束器后，被均分为两个方向相互垂直的线偏振光(p、s偏振光)。这两束偏振光同时进入光纤传感环中，分别以顺时针和逆时针方向传输一圈后，到达法拉第旋转镜。根据法拉第旋转镜的特性，p、s偏振光的偏振方向被旋转90°，变为s、p偏振光，反射回光纤环中。再次绕光纤环传输一圈后，两束正交的线偏振光回到偏振分束器中，重新经过起偏器和耦合器后，在光电检测管处形成干涉。由于带有转速信息的光信号在光纤环中通过了两次，所以本发明的光纤陀螺仪的灵敏度是相同长度光纤环的普通光纤陀螺的两倍。

公开(公告)号：CN104596497B

公开(公告)日：2018-01-30

申请号：CN201410845867.7

申请日：2014-12-31

Applicant: 浙江大学

Inventor： 周柯江 ,  张敏杰 ,  朱敬礼 ,  胥晓春 ,  张瑜 ,  杨义成

IPC: G01C19/72

Abstract: 本发明公开了一种使用单偏振输出保偏环路器的退偏光纤陀螺仪。由宽谱光源发出的光进入光源保偏环路器的2‑1端，并从2‑2端输出，经传感环单模分束器分成上、下二光束，上光束按顺时针方向经Lyot退偏器、单模光纤传感环、相位调制器，返回单模分束器；下光束按反时针方向经相位调制器、单模光纤传感环、Lyot退偏器，返回单模分束器；上、下二光束由单模分束器合成形成干涉，经保偏环路器的2‑2端输入，并从2‑3端输出，由光电探测器将光信号变为电信号输入信号处理单元，信号处理单元产生加在相位调制器上的信号，并同时输出陀螺仪相对于惯性参考系的转动信号。本发明减少了元件使用并减少了由光源保偏分束器引起的光能量损失。

公开(公告)号：CN104950267A

公开(公告)日：2015-09-30

申请号：CN201510365677.X

申请日：2015-06-29

Applicant: 浙江大学

Inventor： 李宇波 ,  易哲为 ,  魏兵 ,  卞强 ,  周柯江 ,  郝寅雷

IPC: G01R33/032

Abstract: 本发明公开了一种基于磁流体的M-Z型玻璃基光波导磁场强度传感器。依次包括光波导输入端，输入端的直波导，Y分叉波导，中间两条平行的直波导，反向Y分叉波导，输出端的直波导和光波导输出端；其特征在于：在中间两条平行的直波导中的任意一条上覆盖磁流体薄膜，磁流体薄膜与该直波导的玻璃基芯层相接触。本发明由于磁流体的折射率对外磁场强度具有严重的依赖关系，因此基于此特性的磁场传感器灵敏度很高。此外，基于磁流体的M-Z型玻璃基光波导磁场强度传感器为无源传感，没有因有源带来的电磁干扰。同时，对于磁流体性质的充分利用，可通过调节磁流体薄膜的厚度、浓度等因素控制灵敏度以及传感范围。

公开(公告)号：CN102353374A

公开(公告)日：2012-02-15

申请号：CN201110303022.1

申请日：2011-10-09

Applicant: 浙江大学

Inventor： 周柯江 ,  刘树俊 ,  潘舒明 ,  胡科可

IPC: G01C19/72

Abstract: 本发明公开了一种光纤陀螺仪信号处理装置及其方法。它包括光源、3×3耦合器、光纤传感环、第一光电探测器、第二光电探测器、电流/数字转换集成电路和主计算机；由光源发出的光经过3×3耦合器进入光纤传感环，光纤传感环的输出信号进入第一光电探测器、电流/数字转换集成电路和主计算机，同时光纤传感环的输出信号进入第二光电探测器、电流/数字转换集成电路和主计算机进行运算，在转速小的情况下其输出结果正比于萨格纳克相移。本发明采用单片电流/数字转换集成电路实现了电流/电压转换，信号放大以及模数转换三个功能。这极大的提高了系统的集成度，并且使可靠性有很大提高。

公开(公告)号：CN101696882B

公开(公告)日：2011-01-19

申请号：CN200910153695.6

申请日：2009-10-26

Applicant: 浙江大学

Inventor： 周柯江 ,  阮晔锋 ,  张大茂 ,  申越

IPC: G01C19/64

Abstract: 本发明公开了一种光纤陀螺仪开环信号调制解调电路。该电路采用了单片LVDT集成电路，用于光纤陀螺仪开环信号的调制和解调，同时实现正弦信号的产生、将一个奇次谐波幅度和一个偶次谐波幅度同步检测并相除、低通滤波获得转动信号相位的正切值。本发明用单片LVDT集成电路实现驱动相位调制器之正弦信号的产生、同步检测、除去光源光强波动的影响和低通滤波四个功能，极大地简化了信号处理电路。因为单片LVDT集成电路输出是转动信号相位的正切值，当相位增大并趋向π/2时，正切值向上弯曲，不会趋向饱和，使得求反正切运算误差减小。由于除法运算已经由单片LVDT集成电路内部实现，可以用低价格的单片计算机代替高价格的数字信号处理器进行非线性校正。

公开(公告)号：CN101696882A

公开(公告)日：2010-04-21

申请号：CN200910153695.6

申请日：2009-10-26

Applicant: 浙江大学

Inventor： 周柯江 ,  阮晔锋 ,  张大茂 ,  申越

IPC: G01C19/64

Abstract: 本发明公开了一种光纤陀螺仪开环信号调制解调电路。该电路采用了单片LVDT集成电路，用于光纤陀螺仪开环信号的调制和解调，同时实现正弦信号的产生、将一个奇次谐波幅度和一个偶次谐波幅度同步检测并相除、低通滤波获得转动信号相位的正切值。本发明用单片LVDT集成电路实现驱动相位调制器之正弦信号的产生、同步检测、除去光源光强波动的影响和低通滤波四个功能，极大地简化了信号处理电路。因为单片LVDT集成电路输出是转动信号相位的正切值，当相位增大并趋向π/2时，正切值向上弯曲，不会趋向饱和，使得求反正切运算误差减小。由于除法运算已经由单片LVDT集成电路内部实现，可以用低价格的单片计算机代替高价格的数字信号处理器进行非线性校正。

公开(公告)号：CN101271005A

公开(公告)日：2008-09-24

申请号：CN200810061143.8

申请日：2008-03-11

Applicant: 浙江大学

Inventor： 孙国鑫 ,  周柯江

IPC: G01D5/26

Abstract: 本发明公开了一种虚拟干涉型光纤传感器。单片机与正弦载波产生模块、通用函数信号生成模块相连接；单片机与虚拟待测物理量生成模块、通用函数信号生成模块相连接。本发明通过简单的电路设计模拟各种类型的干涉型光纤传感器，并提供高精度，高稳定性的虚拟干涉型光纤传感器输出电学信号，方便对各种解调系统进行测试与改进。可精确改变虚拟待测物理量，从而达到各特殊相位点，并检测解调系统在这些特殊相位点是否会出现解调错误。这些特殊相位点在使用真实的干涉型光纤传感器时是很难精确达到的。本发明与计算机模拟技术相比，具有不引入高频数字量化噪声，结构简单等特点。它较低的成本，较短的制作周期，使其在工程应用中具有很好的效果。