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公开(公告)号：CN118915235A
公开(公告)日：2024-11-08
申请号：CN202410974430.7
申请日：2024-07-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G02B6/35 , G02B6/32 , G02B6/26 , G01B9/02 , G01B9/02015
Abstract: 本发明专利涉及干涉测量技术领域，具体涉及一种含有预埋式参考面的光纤探头。包括导光光纤、内置光纤、玻璃套管、光学透镜、封装壳体、45°反射镜和密封件，玻璃套管设置在封装壳体内部前端，导光光纤和内置光纤分别同轴嵌入设置在玻璃套管的左右两侧，密封件设置于玻璃套管与导光光纤的连接处，45°反射镜设置在封装壳体内部后端，光学透镜设置在玻璃套管和45°反射镜之间。通过在光纤探头的玻璃套管内预埋一段光纤，在产生参考光的同时实现了参考光和测量光共光路设计，大幅降低了环境因素对测量的影响。此外，该方案在光纤探头前端封装了45°反射镜，使光束产生90°折转，实现光束在光纤探头侧面出射，有利于空间受限目标的内腔测量。
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公开(公告)号：CN118209049A
公开(公告)日：2024-06-18
申请号：CN202410350859.9
申请日：2024-03-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01B11/02
Abstract: 本发明涉及一种基于三光束干涉的光纤位移测量系统及方法。传统的基于F‑P干涉的位移传感器原理多采用近似双光束干涉原理，该类型传感器通过F‑P腔端面反射率设计或者复杂的探头结构设计来达到近似双光束干涉的作用，进而可以使用PGC相位解调方法求解出近似双光束干涉信号的相位，并换算得到目标物位移量。但采用近似双光束的方法极大的限制了测量目标物表面反射率的范围。本发明通过优化F‑P腔参考面反射率设计以及信号校正方法，实现了使用PGC相位解调方法实时解调三光束干涉信号中因目标物位移造成的相位变化，拓展了PGC相位解调方法的适用范围，提高了光纤位移测量系统测量目标反射率的限制范围，可以实现镜面目标物或类镜面目标物在数十厘米甚至米级的大量程范围内纳米级精度的位移测量，能够广泛应用在基于F‑P干涉的高精度测量和传感系统中。
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公开(公告)号：CN118224984A
公开(公告)日：2024-06-21
申请号：CN202410350860.1
申请日：2024-03-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01B11/02
Abstract: 本发明提供一种基于调频连续波的光纤FP距离传感器及测量方法，包括光源模块干涉仪传感光路模块，信号采集处理模块，上位机信号分析模块。在Mach‑Zehnder距离传感器的基础上，改进光路结构，在探头内部增加参考面，形成0臂长的共光路的参考臂，实现消除在测距过程中，探头布设线路中外界扰动带来的距离测量误差问题。该共光路干涉仪结构由探头内部反射面和目标面之间形成FP腔，通过控制探头内部反射面的反射率来使干涉条纹的条纹精细度处于相对较低精细度，即距离传感器的高精度工作范围；根据目标反射回光功率，估计此时干涉光的条纹精细度，将FP腔引入的多光束干涉简化为经典的非共光路MI传感器的双光束干涉条纹，最后采用与双光束干涉相同的处理方法对不同条纹精细度FP腔的简化数据进行处理。
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公开(公告)号：CN118209142A
公开(公告)日：2024-06-18
申请号：CN202410350857.X
申请日：2024-05-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01D5/353
Abstract: 本发明提供一种基于低精细度FP干涉仪的高精度解调方法，包括信号调制模块、快速寻峰模块、经验模态分解(EMD)模块、arcsin模块、arcsin抗混叠模块、相位解算模块、非均匀拟合与输出模块。利用经验模态分解模块实现对残余光强伴随调制和残余低频干涉的抑制，通过快速寻峰模块，实现对三角波信号的快速寻峰，并利用峰值信息实现arcsin信号的抗混叠，经过相位解算模块实现信号相位的解缠绕，实现待测相位的精确解调，通过非均匀拟合模块实现光源非线性的校正，最终提取出待测距离信息。通过对低精细度FP干涉仪时域信号的处理，实现相位信息的高精度解调与距离信息的高精度计算。消除光强扰动对解调信号的影响，实现对距离绝对量的高精度测量极大扩展了光纤微探头传感器的使用领域。
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