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公开(公告)号：CN116878394A
公开(公告)日：2023-10-13
申请号：CN202310968540.8
申请日：2023-08-02
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01B11/02
Abstract: 本发明属于激光测量领域，本发明公开了一种微探头偏振光相位调制的干涉位移测量系统及方法，利用相位调制器对半导体激光器输出的正交偏振光分量进行正弦相位调制，通过偏振分光棱镜分成参考光和测量光，两束光分别由微探头内置反射面和被测目标镜反射回环形器，在与环形器连接的光纤偏振元件上进行干涉，干涉光信号由光电探测器接收并解调处理，解算得到被测目标镜的位移量。本发明采用相位调制器对参考光和测量光进行相位调制实现微探头干涉位移测量，解决了现有微探头相位调制干涉仪中采用光源频率内调制引入的伴随光强调制误差和位移量程受调制深度限制的问题，同时降低了光源稳频的难度，实现了微探头大量程、高精度干涉位移测量。
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公开(公告)号：CN116878394B
公开(公告)日：2024-04-19
申请号：CN202310968540.8
申请日：2023-08-02
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01B11/02
Abstract: 本发明属于激光测量领域，本发明公开了一种微探头偏振光相位调制的干涉位移测量系统及方法，利用相位调制器对半导体激光器输出的正交偏振光分量进行正弦相位调制，通过偏振分光棱镜分成参考光和测量光，两束光分别由微探头内置反射面和被测目标镜反射回环形器，在与环形器连接的光纤偏振元件上进行干涉，干涉光信号由光电探测器接收并解调处理，解算得到被测目标镜的位移量。本发明采用相位调制器对参考光和测量光进行相位调制实现微探头干涉位移测量，解决了现有微探头相位调制干涉仪中采用光源频率内调制引入的伴随光强调制误差和位移量程受调制深度限制的问题，同时降低了光源稳频的难度，实现了微探头大量程、高精度干涉位移测量。
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公开(公告)号：CN117192560B
公开(公告)日：2024-04-09
申请号：CN202310968558.8
申请日：2023-08-02
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01S17/08
Abstract: 本发明属于光纤干涉测量技术领域，公开了微探头激光调频干涉测距方法及系统，本发明在不需要引入绝对式激光测距仪从而引入新的不确定度的前提下，通过连续缓慢改变可调制激光波长，使得探测器得到的干涉信号产生连续周期的相位变化；激光器调制吸收光谱从初始锁定的吸收峰移动到另一个锁定峰，查表得到前后两个锁定吸收峰的波长变化，同时计算得到前后PGC解调出的相位差值，根据波长扫描技术计算得出初始闲区长度；之后利用微探头光纤激光干涉仪相对距离测量精度高的优点，实现待测距离的实时测量；本发明继承了激光测距精度高的优点，克服了其只能测量相对距离，无法测量初始闲区长度的缺点，在精密测量领域具有显著的技术优势。
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公开(公告)号：CN116454722A
公开(公告)日：2023-07-18
申请号：CN202310359168.0
申请日：2023-04-06
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明提出基于分区间预热与非平衡功率锁定的抗温度干扰激光稳频方法与装置。涉及激光干涉测量领域。本发明针对宽温域环境下的激光器稳频问题，提出并结合分区间预热方法与非平衡功率锁定稳频方法，通过环境温度分区间划分，使激光器在所设定的温度范围内稳频至单温度点，利用非平衡功率锁定方案，通过实验建立激光频率模型以修正稳频基准点，补偿激光频率随温度的漂移。本发明方法及装置的有效工作环境温度范围达到‑20～40℃，激光频率相对准确度优于1.0×10‑8，可在极端温度下实现激光的高准确度稳频，有效地提高了激光器在宽温域条件下的抗干扰性能。
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公开(公告)号：CN119812937A
公开(公告)日：2025-04-11
申请号：CN202510009240.6
申请日：2025-01-03
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H01S5/0687 , H01S5/0683 , H01S5/068 , H01S5/065 , H01S5/042 , H01S5/026 , H01S5/062
Abstract: 本发明属于半导体激光器频率稳定控制技术领域，提供了一种基于乙炔分子吸收谱特征反馈的稳频方法及系统，本发明在不需要引入波长计及其它额外光电探测元件辅助鉴别激光频率锁定状态致使增加系统复杂程度前提下，通过电流温度联合快速控制，提取乙炔分子鉴频曲线特征，构建鉴频曲线特征与调谐稳频中心点的映射关系，能够实现激光输出频率的闭环锁定：在频率失锁前及时校正，延长稳频时间以及频率失锁后快速回锁。本发明继承了传统线性调制吸收半导体DFB激光稳频系统装置简单，适用范围广的优点，克服了传统稳频方法脱锁后需人工参与校正的缺点，在需要激光频率锁定长期无人干预应用场景中具有显著的技术优势。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116878377B
公开(公告)日：2024-04-05
申请号：CN202310968508.X
申请日：2023-08-02
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01B9/02056 , G01B9/02055 , G01B9/02 , G01B9/00 , G01B11/02
Abstract: 本发明属于光纤干涉测量技术领域，本发明公开了一种多自由度微棱镜式干涉传感头的装配对准方法及装置。本发明建立与微棱镜探头组成元件五自由度姿态有关的空间‑光纤耦合效率和干涉信号对比度的目标函数，确立约束条件并辨识装配元件各自由度权重和装配精度，设计基于自适应梯度混合迭代算法的多自由度微夹持器调控系统，实现耦合效率和对比度平衡优化的自动对准，采用慢胶固化粘接与实时监测微调控方式，实现毫米级微探头元件装配，并测试装配完成的干涉传感头整体性能。本发明解决了现有毫米级微棱镜式传感头装配因手工实现而导致的装配精度低、一致性差的问题，保证微棱镜式传感头装配质量与效率。
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公开(公告)号：CN116454719B
公开(公告)日：2024-04-23
申请号：CN202310359174.6
申请日：2023-04-06
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明提出基于工作温度分段设定的高精度激光稳频方法与装置。涉及激光干涉测量领域。本发明提出了工作温度分段设定的方法，通过划分环境温度区间，选定目标预热温度点，进行分区间预热与稳频，可使激光器快速、准确地工作在目标预热温度上。本发明的有效稳频环境温度范围至‑20～40℃，激光稳频相对准确度达到1.0×10‑8，可以解决传统固定预热温度方案下由于环境温度过低或者过高而无法建立有效热平衡状态，导致激光器不能正常工作的问题。
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公开(公告)号：CN117192560A
公开(公告)日：2023-12-08
申请号：CN202310968558.8
申请日：2023-08-02
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01S17/08
Abstract: 本发明属于光纤干涉测量技术领域，公开了微探头激光调频干涉测距方法及系统，本发明在不需要引入绝对式激光测距仪从而引入新的不确定度的前提下，通过连续缓慢改变可调制激光波长，使得探测器得到的干涉信号产生连续周期的相位变化；激光器调制吸收光谱从初始锁定的吸收峰移动到另一个锁定峰，查表得到前后两个锁定吸收峰的波长变化，同时计算得到前后PGC解调出的相位差值，根据波长扫描技术计算得出初始闲区长度；之后利用微探头光纤激光干涉仪相对距离测量精度高的优点，实现待测距离的实时测量；本发明继承了激光测距精度高的优点，克服了其只能测量相对距离，无法测量初始闲区长度的缺点，在精密测量领域具有显著的技术优势。
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公开(公告)号：CN116878377A
公开(公告)日：2023-10-13
申请号：CN202310968508.X
申请日：2023-08-02
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01B9/02056 , G01B9/02055 , G01B9/02 , G01B9/00 , G01B11/02
Abstract: 本发明属于光纤干涉测量技术领域，本发明公开了一种多自由度微棱镜式干涉传感头的装配对准方法及装置。本发明建立与微棱镜探头组成元件五自由度姿态有关的空间‑光纤耦合效率和干涉信号对比度的目标函数，确立约束条件并辨识装配元件各自由度权重和装配精度，设计基于自适应梯度混合迭代算法的多自由度微夹持器调控系统，实现耦合效率和对比度平衡优化的自动对准，采用慢胶固化粘接与实时监测微调控方式，实现毫米级微探头元件装配，并测试装配完成的干涉传感头整体性能。本发明解决了现有毫米级微棱镜式传感头装配因手工实现而导致的装配精度低、一致性差的问题，保证微棱镜式传感头装配质量与效率。
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公开(公告)号：CN116454719A
公开(公告)日：2023-07-18
申请号：CN202310359174.6
申请日：2023-04-06
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明提出基于工作温度分段设定的高精度激光稳频方法与装置。涉及激光干涉测量领域。本发明提出了工作温度分段设定的方法，通过划分环境温度区间，选定目标预热温度点，进行分区间预热与稳频，可使激光器快速、准确地工作在目标预热温度上。本发明的有效稳频环境温度范围至‑20～40℃，激光稳频相对准确度达到1.0×10‑8，可以解决传统固定预热温度方案下由于环境温度过低或者过高而无法建立有效热平衡状态，导致激光器不能正常工作的问题。
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