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公开(公告)号：CN112902861A
公开(公告)日：2021-06-04
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：CN112698384A
公开(公告)日：2021-04-23
申请号：CN202110114791.0
申请日：2021-01-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01V1/00
Abstract: 本发明提供一种基于双闭环反馈的低频大动态光纤地震计装置，该装置包括光源模块、光纤干涉仪模块、探测采集模块、双反馈控制模块。其特征是双反馈控制模块中的第一数模转换器与光纤干涉仪模块中的相位调制器相连，形成第一闭环反馈回路；第二模数转换器依此连接功率放大器和电磁反馈装置并作用于光纤干涉仪模块的惯性质量，形成第二闭环反馈回路；由光纤干涉仪模块拾取的振动在与双反馈控制模块相互作用后得到的差分信号，会传输至探测采集模块，探测采集模块输出端与双反馈控制模块相连。由此形成的双闭环反馈光纤地震计装置具有超大动态范围，超低工作频带，全量程反馈等优点，并可广泛应用于多种光纤地震计。
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公开(公告)号：CN109916533B
公开(公告)日：2021-04-20
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：CN111366179A
公开(公告)日：2020-07-03
申请号：CN202010203944.4
申请日：2020-03-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01D5/353
Abstract: 本发明属于光纤干涉仪相位解调算法领域，具体涉及到一种自微分相除的相位生成载波解调方法。该方法将信号调制模块采集到的干涉信号依次通过混频滤波模块、自微分相除模块、正切解算模块和反正切模块，最终输出相位解调信号。通过自微分相除模块将含有交流强度B值和调制深度C值的信号消除，使输出项只含有相位信号正切值，消除光强扰动对输出信号的影响，避免由光源不稳定等因素造成解调结果的不确定，提高了信号解调系统的长期稳定性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111323613A
公开(公告)日：2020-06-23
申请号：CN202010203945.9
申请日：2020-03-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01P15/093 , G01P15/18 , G01V1/00 , G01V1/18 , G01V1/20
Abstract: 本发明提供的是一种基于光纤干涉仪的矢量光纤传感探头及井下矢量加速度计。主要包括矢量光纤传感探头、信号采集系统、信号处理系统及外围设备；其中矢量光纤传感探头包括三个单轴加速度计、外圆筒、密封盖、防水密封光缆接头等；将两个跑道型光纤敏感环粘贴在等强度悬臂梁的两个表面构成推挽式结构，能够提升加速度计的灵敏度，而且通过向探头内部填充阻尼液增加阻尼，可以消除谐振对加速度计的影响；三个加速度计采用120°交叉堆叠放置的方式组成矢量光纤传感探头，能够有效控制探头的径向尺寸，可以满足很多对设备尺寸有限制的测量场景，特别适用于深井地震观测。
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公开(公告)号：CN111308547A
公开(公告)日：2020-06-19
申请号：CN202010203947.8
申请日：2020-03-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01V1/18
Abstract: 本发明提供的是一种基于复合干涉仪的六维地震波测量装置。装置包括光纤传感壳体12，传感模块13，复合干涉仪14，光电转换模块15；数据采集处理模块16；复合干涉仪14光路主要包括光源输入，环形器143，耦合器144、146，起偏器142，波分复用器145，光纤环，相位调制器140，偏振分束器147、148，本发明采用马赫曾德干涉仪与萨格纳克干涉仪复合光学结构，通过双保偏光路消除温度对测量的影响，通过芯轴式集成结构实现对地震波的六维测量，实现了光纤地震计的小型化设计。
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公开(公告)号：CN107894245B
公开(公告)日：2020-01-17
申请号：CN201711309566.2
申请日：2017-12-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种应变与温度同时测量的保偏光纤干涉仪。包括窄带光源、全保偏Mach‑Zehnder干涉仪、干涉信号探测单元、差分电路、解调系统。本发明采用保偏光纤器件搭建全保偏干涉仪，光信号在保偏光纤的快轴和慢轴中同时传输，形成两套传感系统；这两套传感系统分别对温度和应变有不同的响应，因此可以实现两者的同时测量；Mach‑Zehnder干涉结构无后反式传输，有效地抑制了光传输过程中的瑞利散射噪声；将保偏光纤中的光从快慢轴中分离出来，使用差分电路对同轴信号进行差分处理，降低噪声，提高测量精度。本发明制作简单，测量便捷，精度高，能够有效克服交叉敏感的问题。本发明可用于石油勘探、地震观测等领域。
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公开(公告)号：CN108168728A
公开(公告)日：2018-06-15
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：CN107894245A
公开(公告)日：2018-04-10
申请号：CN201711309566.2
申请日：2017-12-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种应变与温度同时测量的保偏光纤干涉仪。包括窄带光源、全保偏Mach-Zehnder干涉仪、干涉信号探测单元、差分电路、解调系统。本发明采用保偏光纤器件搭建全保偏干涉仪，光信号在保偏光纤的快轴和慢轴中同时传输，形成两套传感系统；这两套传感系统分别对温度和应变有不同的响应，因此可以实现两者的同时测量；Mach-Zehnder干涉结构无后反式传输，有效地抑制了光传输过程中的瑞利散射噪声；将保偏光纤中的光从快慢轴中分离出来，使用差分电路对同轴信号进行差分处理，降低噪声，提高测量精度。本发明制作简单，测量便捷，精度高，能够有效克服交叉敏感的问题。本发明可用于石油勘探、地震观测等领域。
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