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公开(公告)号：CN118225269A
公开(公告)日：2024-06-21
申请号：CN202410350854.6
申请日：2024-03-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01K11/32
Abstract: 本发明提供一种基于偏振敏感光频域反射的分布式温度传感系统，包括光源模块、保偏主干涉仪模块、单模辅助干涉仪模块和上位机信号处理模块四部分。其特征是光源模块发出线性可调谐激光，保偏主干涉仪模块获取待测保偏光纤的快偏振轴和慢偏振轴RBS信号，单模辅助干涉仪模块可对扫频非线性进行校正，上位机信号处理模块通过算法得到传感温度。本发明使用分布式自相关算法，通过两个正交偏振轴之间的RBS光谱差异检测沿保偏光纤的温度变化。该发明使用消除双折射影响距离和精度校正算法，可以消除双折射带来的位置偏差，还可以抑制初始双折射B0值分布不均匀带来的原理误差，提升了系统的测试距离、测量量程、传感温度分辨率，可用于电缆故障定位、管道泄漏监测和火灾报警系统等。
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公开(公告)号：CN112698384B
公开(公告)日：2023-08-01
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：CN112902861B
公开(公告)日：2022-08-02
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：CN115560782A
公开(公告)日：2023-01-03
申请号：CN202211271617.8
申请日：2022-10-18
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种基于周期性相位噪声估计的光频域反射解调方法，所述方法在光频域反射计装置中构建参考干涉仪，通过对参考干涉仪信号中的非线性相位进行移动滑动平均滤波，滤除随机噪声并抑制微分操作中随机噪声的放大效应，通过三阶泰勒展开精确估计光源周期性相位噪声，再使用去斜滤波器逐步补偿待测信号中与距离无关以及与距离相关的相位噪声。该方法提高了光源相位噪声中周期性成分的估计精度，有效抑制光源相位噪声对信号的影响，在增长测量距离的同时能够保持高空间分辨率，可广泛应用于高精度分布式光纤传感等领域。
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公开(公告)号：CN112946730A
公开(公告)日：2021-06-11
申请号：CN202110106540.8
申请日：2021-01-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01V1/18
Abstract: 本发明提供一种用于光纤地震计的低频大动态双闭环反馈方法，外界信号在通过光纤地震计的拾取、放大等流程期间也受到双反馈的作用，最终得到的差分信号再经过信号采集和相位解调后便可得到一定位数的具体相位值；此相位值作为新反馈输入进入反馈流程后首先根据设定的双反馈输出位数之和来判断是否需要进位位数拓展，再将处理后的信号划分为与双反馈对应的低位数、高位数两部分，其中低位数部分通过第一相位调制器闭环回路进行反馈，高位数部分通过第二电磁闭环回路进行反馈。由此形成的双闭环反馈系统具有能够大幅度拓展系统的动态范围和工作低频带宽，并实现全量程反馈等优点，并可以广泛应用于多种光纤地震计。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111337061A
公开(公告)日：2020-06-26
申请号：CN202010203943.X
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，具体涉及到一种消除扰动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、干扰消除模块、微分解算模块和积分模块最终输出相位解调信号。本发明通过增加干扰消除模块，将含有交流强度B和调制深度C的信号消除，使输出项只含有相位信号的微分值，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，有效地提高解调系统长期稳定性。
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公开(公告)号：CN111337057A
公开(公告)日：2020-06-26
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：CN111323614A
公开(公告)日：2020-06-23
申请号：CN202010203948.2
申请日：2020-03-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01P15/093 , G01P1/00
Abstract: 本发明提供一种基于动圈反馈机构的闭环盘式光纤加速度计，包括弹性盘、质量块、探头外壳、DFB光源、第一光纤耦合器、光纤环、第二光纤耦合器、光电探测器、数据采集卡、功率放大电路、动圈反馈机构和计算机。加载反馈电信号的动圈反馈机构向弹性盘施加反馈力，实现盘式光纤加速度计的电磁力反馈回路。本发明对于盘式光纤加速度计，可以扩宽工作频带，增加动态范围，减小非线性失真，可以广泛用于地震监测、水声探测等领域。
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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：CN118913635A
公开(公告)日：2024-11-08
申请号：CN202410982190.5
申请日：2024-07-22
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及到一种Y波导器件的双通道分布式双向偏振测量装置，Y波导器件的双通道分布式双向偏振测量装置，包括可调谐激光器模块、Y波导模块、光频域干涉透射测量模块、光频域干涉反射测量模块、辅助干涉仪模块、信号采集分析模块。可调谐激光器发出线性扫频激光，经起偏器注入到Y波导待测器件中，前向传输的光经偏振耦合进入到光频域干涉透射测量模块，后向的瑞丽散射光返回后进入到光频域干涉反射测量模块，可分别测得Y波导待测器件的分布式透射和反射信息。该测量装置通过一次测试即可测得Y波导器件的透射和反射信息，同时使用可调谐激光器进行快速扫描，提升了测试的速率，也减少了外界环境对测试结果的影响。
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