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公开(公告)号:CN119935957A
公开(公告)日:2025-05-06
申请号:CN202510428370.3
申请日:2025-04-08
Applicant: 东北大学
Abstract: 本发明提供一种基于PMPCF游标增敏的双FPI一体化海水盐度传感器,涉及光纤传感技术领域,该传感器通过飞秒激光加工技术在单模光纤上刻蚀两个微流通道,并与PMPCF的大孔连接,构成海水流通通道。单模光纤与保偏光子晶体光纤的熔接面作为第一个反射面,保偏光子晶体光纤的镀金端面作为第二个反射面,形成双FPI结构。由于保偏光子晶体光纤的双折射效应,导致反射光谱中双FPI的叠加光谱产生游标效应。通过检测反射光谱包络线的偏移,能够实时监测海水盐度的变化。本发明的传感器具有结构紧凑、灵敏度高、抗干扰能力强等优点,适用于复杂海洋环境下的长期稳定监测,为海水盐度的精确测量提供了一种高效、可靠的解决方案。
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公开(公告)号:CN119935203A
公开(公告)日:2025-05-06
申请号:CN202510428356.3
申请日:2025-04-08
Applicant: 东北大学
Abstract: 本发明提供一种基于光纤F‑P与SPR的海洋温磁双参数传感器及制作方法,涉及光纤传感技术领域,具体包括光纤F‑P干涉仪、光纤SPR传感结构;其中光纤SPR传感结构通过在镀金单模光纤表面包裹一层磁流体作为磁场传感区域;在光纤F‑P干涉仪中,通过两根多模光纤之间的空气F‑P腔作为温度传感区。传感器在微纳米级别实现了磁场强度、温度的高灵敏度测量,磁场灵敏度可达0.428nm/Gs,温度灵敏度可达‑0.251nm/℃,并通过双参数矩阵克服了温度串扰。本发明具有灵敏度高、结构简单、即插即用、动态测量范围宽等优点,可实现对磁场强度与温度的双参数测量。
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公开(公告)号:CN118425100A
公开(公告)日:2024-08-02
申请号:CN202410563821.X
申请日:2024-05-08
Applicant: 东北大学秦皇岛分校
IPC: G01N21/41 , G01N21/01 , G01K11/3206 , G01D5/353
Abstract: 本发明提供一种基于Tamm等离激元双峰耦合的光纤温度折射率传感器,涉及光纤传感器技术领域,本发明研究了Tamm等离激元(TPPs)的双峰耦合现象,基于TPPs在光学双参数检测方面的潜力,提出了一种利用分布式布拉格反射器(DBR)和金、银膜来产生TPPs双峰耦合效应的光纤传感器。该传感器采用由SiO2和TiO2复合材料构成的DBR,精心设计以优化性能。结果表明,该技术的折射率灵敏度为249nm/RIU,质量因数为43,温度灵敏度为0.03721nm/K,凸显了所提技术的实用性和优异性能。这种结构实现了Tamm等离激元在光纤传感上的首次双参数检测,弥补了目前Tamm等离激元在传感器应用中的空白。
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公开(公告)号:CN118243253A
公开(公告)日:2024-06-25
申请号:CN202410252617.6
申请日:2024-03-06
Applicant: 东北大学
Abstract: 本发明属于涉及光纤传感领域,具体涉及一种基于磁流体填充的光纤温度磁场传感器及制作方法,传感器包括单模光纤、空芯光纤、温度敏感材料、磁流体,所述空芯光纤两侧分别与单模光纤熔接在一起,温度敏感材料填充在空芯光纤与单模光纤熔接处的空芯光纤中,磁流体紧挨着温度敏感材料填充在空芯光纤中;本发明通过将磁流体填充在空芯光纤中形成法布里珀罗腔,实现磁场的高灵敏测量,通过空芯光纤后端熔接密封的方式实现磁流体的长期保存,同时填充温度敏感材料实现温度的测量以消除温度对磁场的影响。
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公开(公告)号:CN116559117A
公开(公告)日:2023-08-08
申请号:CN202310535591.1
申请日:2023-05-12
Applicant: 东北大学秦皇岛分校
Abstract: 本发明提供一种基于FP干涉的探针式光纤海水盐度传感器及制作方法,涉及光纤传感技术领域。本发明传感器由单模光纤、空芯光纤、悬浮芯光纤依次熔接而成,并通过环形器连接光源和光谱仪。利用悬浮芯光纤的纤芯,使得空芯光纤内部形成FP干涉仪。同时,利用悬浮芯光纤的空气孔结构,使得海水能够流入流出空芯光纤内部,从而使FP干涉仪对海水盐度敏感,实现了FP干涉仪测量海水盐度的目的。本发明保证了FP干涉仪在能够测量海水盐度的同时,具有高的机械强度。本发明具有结构制作简单、机械强度高等优点,是实现海水盐度测量的有效方式。
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公开(公告)号:CN116380278A
公开(公告)日:2023-07-04
申请号:CN202310460407.1
申请日:2023-04-26
Applicant: 东北大学秦皇岛分校
Abstract: 本发明提供一种测量海水温度和盐度的简单集成光纤传感器及其使用方法,涉及光纤传感技术领域。本发明由嵌入到一对多模光纤中的一小段空芯光纤组成,并通过单模光纤实现和解调仪的连接。通过利用飞秒激光微加工技术对空芯光纤进行开腔刻蚀,使得MZI和FPI共存于单个紧凑结构中。本发明可以同时获得了MZ和FP的干涉光谱,可以实现对温度和盐度的同时测量。同时,本发明保证了MZ传感光束和被测物质的直接接触,大大提高了测量灵敏度。本发明在结构尺寸、灵敏度和多参数传感方面具有优势,是实现海水环境测量的有效方式。
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公开(公告)号:CN116222819A
公开(公告)日:2023-06-06
申请号:CN202310460403.3
申请日:2023-04-26
Applicant: 东北大学秦皇岛分校
IPC: G01K11/32 , B23K26/362 , B23K26/70 , G01N21/45
Abstract: 本发明提供一种基于飞秒激光刻写的温度和盐度光纤传感器及其使用方法,涉及光纤传感技术领域。本发明传感器由输入单模光纤,空芯光纤、输出单模光纤拼接而成,简称SHS结构。基于这种结构,引入飞秒激光微加工技术进行波导和开腔的刻写,实现了法布里‑珀罗干涉仪(FPI)和马赫‑曾德尔干涉仪(MZI)的集成。本发明中包层波导的写入为MZI的实现提供了基础,半开放腔又实现了传感臂与外部环境的直接接触,为高灵敏度测量提供了基础。本发明具有良好的稳定性、重复性和再现性,显示了测量海洋温度和盐度的前景。
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公开(公告)号:CN117906780A
公开(公告)日:2024-04-19
申请号:CN202410054639.1
申请日:2024-01-15
Applicant: 东北大学秦皇岛分校
IPC: G01K11/32 , B29D11/00 , B29C69/00 , B29C65/02 , B23K26/38 , B23K26/362 , B23K26/122 , B23K26/402 , G01K13/02
Abstract: 本发明提供一种飞秒激光制造的C型光纤游标温度传感器及制作方法,涉及光纤传感技术领域,本发明利用飞秒激光加工技术在空芯光纤(HCF)上刻蚀微槽形成C型光纤,使得PMDS可以充分填入微腔内充当传感介质以实现温度的增敏效果,同时在单模光纤上直写FBG用于定位高灵敏度游标光谱的干涉波长。针对温度的高分辨力和大量程难以同时检测的难题,本发明提供一种基于飞秒激光制造的光纤光栅与C型光纤级联型游标传感结构,用于海水温度的高灵敏度和大量程测量。该传感器具有稳定性强、设计灵活、结构小型、成本低廉等优点,它可以作为一种新型传感器来实现对海水温度的高分辨率和大范围检测。
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公开(公告)号:CN118243254A
公开(公告)日:2024-06-25
申请号:CN202410327442.0
申请日:2024-03-21
Applicant: 东北大学秦皇岛分校
Abstract: 本发明提供一种基于并联游标的D型腔光纤海水温度传感器及制作方法,涉及光纤传感技术领域,本发明传感器整体结构由两个并联的法布里‑珀罗干涉仪(FPI)组成,分为传感法布里‑珀罗干涉仪(SFPI)和参考法布里‑珀罗干涉仪(RFPI)。在SFPI中,利用飞秒激光微加工技术在空芯光纤上刻写D型微腔,并在其中填入可固化的流体温度敏感材料形成温度传感区;在RFPI中,也再次利用飞秒激光微加工技术在单模光纤上刻写一对反射镜,实现反射面之间的长度精准可控,实现对FPI的自由光谱范围的精准控制,在微纳米级别实现精准高灵敏测量。本发明具有灵敏度高、成本低、结构紧凑、可精确控制传感区长度、动态测量范围宽等优点,可实现对海水温度的高精度测量。
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公开(公告)号:CN119958720A
公开(公告)日:2025-05-09
申请号:CN202510442537.1
申请日:2025-04-10
Applicant: 东北大学
IPC: G01K11/32 , G01N21/45 , B23K26/362 , B23K26/0622
Abstract: 本发明提供一种基于飞秒激光刻写的高性能光纤温盐传感器及制作方法,涉及光纤传感技术技术领域,具体包括法布里‑珀罗干涉仪(FPI)、马赫‑曾德尔干涉仪(MZI)、单模光纤(SMF)、空芯光纤(HCF)、温敏材料、双C型微通道、单包层光纤(SCF);FPI由填满温敏材料的双C型微通道和第一SMF和第二SMF熔接构成,双C型微通道由飞秒激光在HCF上刻写形成;MZI由SCF和第二SMF和第三SMF经过轴心偏移错位熔接构成;FPI为温度传感区,MZI为盐度传感区,FPI为MZI提供温度补偿;采用二元二次多项式曲面拟合解耦算法降低了温盐之间的交叉敏感,具有较高的灵敏度和分辨力,对于构建全球“透明海洋”战略具有重要意义。
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