公开(公告)号：CN115308436B

公开(公告)日：2024-05-24

申请号：CN202210805237.1

申请日：2022-07-08

Applicant: 北京大学

Inventor： 马向东 ,  陈彦钧 ,  王文伯 ,  操玉文 ,  朱兰鑫 ,  黄慧敏 ,  李正斌

IPC: G01P15/03

Abstract: 本发明公开了一种基于光纤Sagnac干涉仪的角加速度测量装置，其特征在于，包括光源模块、二个环路器、二个光学调制器和传感模块；其中，光源模块包括四个输出端口，其中，第一、四输出端口输出的激光分别经第一、三光电探测器采集后输入数字信号采集处理单元；第二输出端口输出的激光经第一环路器进入第一光学调制器分成两路并分别进入到传感模块的两输入输出端口；第三输出端口输出的激光依次经第二环路器进入第二光学调制器分成两路并分别进入到传感模块的两输入输出端口；传感模块返回的干涉信号经光电探测器采集后输入数字信号采集处理单元；数字信号采集处理单元根据收到的信号计算角加速度信号。本发明灵敏度高且具有较强环境适应性。

公开(公告)号：CN115308436A

公开(公告)日：2022-11-08

申请号：CN202210805237.1

申请日：2022-07-08

Applicant: 北京大学

Inventor： 马向东 ,  陈彦钧 ,  王文伯 ,  操玉文 ,  朱兰鑫 ,  黄慧敏 ,  李正斌

IPC: G01P15/03

Abstract: 本发明公开了一种基于光纤Sagnac干涉仪的角加速度测量装置，其特征在于，包括光源模块、二个环路器、二个光学调制器和传感模块；其中，光源模块包括四个输出端口，其中，第一、四输出端口输出的激光分别经第一、三光电探测器采集后输入数字信号采集处理单元；第二输出端口输出的激光经第一环路器进入第一光学调制器分成两路并分别进入到传感模块的两输入输出端口；第三输出端口输出的激光依次经第二环路器进入第二光学调制器分成两路并分别进入到传感模块的两输入输出端口；传感模块返回的干涉信号经光电探测器采集后输入数字信号采集处理单元；数字信号采集处理单元根据收到的信号计算角加速度信号。本发明灵敏度高且具有较强环境适应性。

公开(公告)号：CN118758280A

公开(公告)日：2024-10-11

申请号：CN202410875802.0

申请日：2024-07-02

Applicant: 北京大学

Inventor： 黄慧敏 ,  朱兰鑫 ,  王文伯 ,  陈彦钧 ,  时方朔 ,  曹新宇 ,  李正斌

IPC: G01C19/72

Abstract: 本发明公开了一种具有温度误差抑制功能的高精度双环干涉式光纤陀螺。本发明包括光源，起偏器，保偏耦合器，两多功能集成Y波导，四个偏振分/合束器，两保偏环形器，两光电探测器和保偏光纤环；保偏光纤环为利用两保偏光纤采用双四级对称绕制方式绕制。在本发明的光纤环中，两个偏振态中的Sagnac相移是相等的，而Shupe误差在理论上却是相反的，因此当外界温度变化时Shupe效应引起的误差相互抵消；同时由于两个正交偏振光的强相关性，陀螺中的相对强度噪声得到了有效补偿，使得陀螺灵敏度大幅提高，对增强光纤陀螺在温度场下的环境适应性具有重要意义。本发明为构建性能优异、环境适应性强的光纤陀螺提供了一种新的方案选择。

公开(公告)号：CN117310833A

公开(公告)日：2023-12-29

申请号：CN202311080333.5

申请日：2023-08-25

Applicant: 北京大学

Inventor： 陈彦钧 ,  王文伯 ,  何妍 ,  朱兰鑫 ,  黄慧敏 ,  李正斌

IPC: G01V7/00 ,  G01V7/04 ,  G01P15/093 ,  G01D5/26 ,  G01D5/30

Abstract: 本发明公开了一种便携式重力梯度测量单元及其测量方法。本测量单元包括一光学探测结构，一弹性片及其支撑结构；光学探测结构包括两个长度为L的光纤环；弹性片的正反面上分别设有一光纤环，正面上的光纤环与反面上的光纤环同心；弹性片中心嵌有一质量块，质量块在正面一侧的质量与在反面一侧的质量相同；质量块用于在受到地球重力场作用时产生重力加速度，对弹性片产生应力；光纤环用于接收光源输入的同频光信号，以及在受弹性片传导过来的应力作用下产生拉伸和折射率变化，从而使两光纤环中的光信号产生相位变化并产生干涉信号输出到光学探测结构的光电探测器；光电探测器用于将收到的光信号转换为电信号并发送给总控单元解算出重力梯度。

公开(公告)号：CN116337031A

公开(公告)日：2023-06-27

申请号：CN202310244099.9

申请日：2023-03-14

Applicant: 北京大学

Inventor： 马向东 ,  黄慧敏 ,  操玉文 ,  陈彦钧 ,  朱兰鑫 ,  王文伯 ,  刘爱东 ,  李正斌

IPC: G01C19/72

Abstract: 本发明公开了一种基于模分复用的高灵敏度光纤陀螺，其特征在于，光源发出的光首先经光纤环行器进入MIOC进行调制并均分成两路分别进入第一、第二消偏器；经过第一消偏器的光经少模光纤进入到第一模分复用器，然后进入少模光纤环，从少模光纤环出来的光进入第二模分复用器，然后经少模光纤进入单模少模光纤连接器；从单模少模光纤连接器出来的光通过单模光纤进入到第一模分复用器，再次进入少模光纤环，然后再次进入第二模分复用器。第二路进入第二消偏器的光与上述光的传输途径相似。本发明通过少模光纤环的模分复用倍增了传感光纤的长度，大大提高了光纤陀螺的灵敏度，有助于突破现有光纤陀螺灵敏度的极限，为光纤陀螺设计提供新的技术方向。

公开(公告)号：CN115980832A

公开(公告)日：2023-04-18

申请号：CN202310019151.0

申请日：2023-01-06

Applicant: 北京大学

Inventor： 陈彦钧 ,  王文伯 ,  黄慧敏 ,  朱兰鑫 ,  操玉文 ,  曹新宇 ,  周子奇 ,  何妍 ,  时方朔 ,  马向东 ,  李正斌

IPC: G01V1/18 ,  G01V1/20 ,  G01V1/38

Abstract: 本发明公开了一种基于角运动的水声测量装置及方法。本方法步骤包括：1)将一惯性体放置于待测水域，在所述惯性体的一个或多个表面分别设置一个角运动传感器，用于当所述惯性体受到水流扰动时测量各表面对应方向的角加速度β；所述惯性体为惯性正方体，所述惯性正方体的质量为m、边长为L；2)当所述惯性体受到水流扰动时，各所述角运动传感器分别将测量得到的对应方向的角加速度β发送给数据处理单元；3)所述数据处理单元根据计算得到对应方向的水声压力差ΔP。本发明基于惯性体的角运动完成对水声的传感，对水声的敏感性高，打破现有基于惯性体形变观测水声的传感器存在的对各方向响应不一致、低频自噪声水平较高等问题。

公开(公告)号：CN116224434A

公开(公告)日：2023-06-06

申请号：CN202310195300.9

申请日：2023-02-24

Applicant: 北京大学

Inventor： 马向东 ,  陈彦钧 ,  朱兰鑫 ,  黄慧敏 ,  操玉文 ,  王文伯 ,  李正斌

IPC: G01V1/28

Abstract: 本发明公开了一种基于双偏振光纤角加速度计的三分量旋转地震监测装置，其特征在于，包括第一光源模块、第二光源模块、数据处理单元和三个调制解调光路系统；第一光源模块的输出端经第一起偏器与第一耦合器连接，第一耦合器将线偏振光分为三路，分别输入到三调制解调光路系统；第二光源模块的输出端经第二起偏器与第二耦合器连接，第二耦合器将线偏振光分为三路，分别输入到三调制解调光路系统；每一调制解调光路系统包括两条光路和保偏光纤环，每一光路包括环形器、光电探测器、数字信号采集处理单元、光学调制器、偏振分束/合束器；三系统中的保偏光纤环两两垂直放置；数据处理单元用于根据各系统对应的信号计算得到三分量地震旋转分量信号。

公开(公告)号：CN116106577A

公开(公告)日：2023-05-12

申请号：CN202310174825.4

申请日：2023-02-24

Applicant: 北京大学

Inventor： 马向东 ,  陈彦钧 ,  朱兰鑫 ,  黄慧敏 ,  操玉文 ,  王文伯 ,  李正斌

IPC: G01P15/00

Abstract: 本发明公开了一种小型高精度光纤角加速度测量装置；其中光源模块经起偏器与光纤环形器连接，光纤环形器经光纤耦合器与光学调制器连接；光学调制器与保偏光纤环连接，用于将所述线偏振光分为两路反向传播的光束进入保偏光纤环，以及接收从保偏光纤环返回的干涉信号并将其输入光纤耦合器；光纤耦合器将干涉信号分成两路输出，一路经光纤环形器进入第一光电探测器，另一路进入第二光电探测器；第一光电探测器将接收的光信号转换为电信号后输入第一数字信号采集处理器；第二光电探测器将接收的光信号转换为电信号后输入第二数字信号采集处理器；第一、第二数字信号采集处理器分别对输入信号进行采集处理后输入数据处理单元，计算得到角加速度值。

公开(公告)号：CN120027775A

公开(公告)日：2025-05-23

申请号：CN202411937927.8

申请日：2024-12-26

Applicant: 北京大学

Inventor： 曹新宇 ,  王文伯 ,  时方朔 ,  刘昊炎 ,  朱兰鑫 ,  黄慧敏 ,  李正斌

IPC: G01C19/72 ,  G06F17/18

Abstract: 本发明公开了一种光纤陀螺调制深度在线补偿方法，其步骤包括：1)确定目标光纤陀螺的最佳调制深度φm0；2)建立调制深度φm、环境温度T和施加在目标光纤陀螺Y波导上的调制电压V之间的关系式#imgabs0#其中，k,σ0为待测常数；3)获取目标光纤陀螺任意两组参数，每一组参数包括一环境温度值、施加的调制电压值及对应的调制深度值；根据该两组参数代入关系式#imgabs1#求解出k,σ0；4)根据关系式#imgabs2#通过调整施加的调制电压V对目标光纤陀螺的调制深度进行补偿，使得目标光纤陀螺的调制深度φm始终保持在最佳调制深度φm0。

公开(公告)号：CN119689547A

公开(公告)日：2025-03-25

申请号：CN202411937906.6

申请日：2024-12-26

Applicant: 北京大学

Inventor： 曹新宇 ,  黄鹤 ,  时方朔 ,  王文伯 ,  朱兰鑫 ,  黄慧敏 ,  李正斌

IPC: G01V1/18 ,  G01C19/72

Abstract: 本发明公开了一种正三棱锥型三分量旋转地震仪，其特征在于，包括一个由三块侧板、一块顶板和一块底板构成的正三棱锥结构，三个光纤陀螺模块，三个光源模块以及三个电路解算模块；所述正三棱锥结构的每一侧面上安装一所述光纤陀螺模块，所述光纤陀螺模块的敏感轴垂直于其所在的安装面。本发明有效减少了因晃动导致的性能损耗，确保了每个分量的测量稳定性，显著改善了测量数据之间的一致性，大大提升了整体仪器的性能。