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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：CN118129601A
公开(公告)日：2024-06-04
申请号：CN202410268828.9
申请日：2024-03-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01B9/02
Abstract: 本发明属于光学测量技术领域，具体涉及一种非均匀采样白光干涉信号的中心条纹位置识别方法。通过给每一个采样点引入修正系数，改进传统的白光干涉中心条纹重心法，从而抑制不均匀采样的影响，得到准确的中心条纹位置信息。本发明提出的方法优势在于无需获取修正后均匀采样的白光干涉信号，即可准确识别中心条纹位置，因此可在有效补偿非均匀采样影响、保证测量精度的同时，达到简化计算流程、缩减计算量、减少计算耗时的效果。
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公开(公告)号：CN116519028A
公开(公告)日：2023-08-01
申请号：CN202310352480.7
申请日：2023-04-04
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种基于三次谐波消除调制深度影响的载波解调方法，所述方法通过消除调制深度影响模块将经过一倍频、二倍频、三倍频混频滤波后的正弦分量和余弦分量，经过相减、自微分相乘、相除等运算来消除光强扰动和调制深度漂移的影响，再经过相位解算模块中的降幂运算和符号判断后，能精确计算得到待解算相位，并通过调制深度解算模块能精确计算得到当前系统的调制深度数值。本发明可以消除外加载波调制深度对解调信号的影响，还可以消除光强扰动对解调信号的影响，使得解调结果具有高信噪比和低谐波失真，提高了信号幅值检测的准确度与解调系统的稳定性，可广泛应用于高精度光纤测量和传感系统中。
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公开(公告)号：CN116202744A
公开(公告)日：2023-06-02
申请号：CN202310249907.0
申请日：2023-03-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01M11/02
Abstract: 本发明公开了一种超宽光谱范围分布式光学偏振串音的测量装置，所述测量装置包括超宽波段光源模块、光程调制与解调模块、信号检测与处理模块和待测器件，其中：超宽波段光源模块提供具有不同中心波长的输入光信号，它们从待测器件的两端分别注入，并从待测器件出射，经过超宽波段光源模块后被光程调制与解调模块所接收；基于白光干涉测量原理，通过调节光程调制与解调模块的光程差，同时获得超宽波段白光干涉信号，并将其转换为电信号；信号检测与处理模块根据电信号计算得到与超宽波段光源模块相对应的待测器件的超宽波段偏振特性。该装置能够有效拓宽光学器件分布式偏振串音的测量波长范围，有效提高测量效率，降低测量装置成本。
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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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113739708B
公开(公告)日：2022-07-15
申请号：CN202110959032.4
申请日：2021-08-20
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01B11/06 , G01B11/24 , G01B9/02018
Abstract: 本发明公开了一种双路白光干涉差动测量装置及方法，包括宽谱光源模块、第一光程调制与解调模块和双路差动光强检测与记录模块；宽谱光源模块提供输入光信号；第一光程调制与解调模块接收输入光信号，利用白光干涉原理及双路差动探测原理，采用构建光程差的方法提供两路白光干涉信号并转换为电信号；双路差动光强检测与记录模块接收两路电信号，经差动探测后得到差动响应信号，根据差动响应信号得到绝对参考位置和测量位置。本发明定位精度高、灵敏度高、信号解调便捷，可广泛应用于微纳器件厚度及表面形貌等信息的定量测量。
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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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公开(公告)号：CN109883460B
公开(公告)日：2021-03-19
申请号：CN201910196504.8
申请日：2019-03-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01D5/353
Abstract: 一种基于伪随机码的多路光纤干涉仪复用装置及方法，属于光纤传感技术领域。该装置包括光源、伪随机码编码解码装置、多路光纤干涉仪级联阵列、信号探测采集及解调装置四部分。该方法采用伪随机码实现多路光纤干涉仪复用技术，利用伪随机码对阵列输入光信号编码并利用延时光纤控制各路传输光信号延时，在传输光路末端通过匹配各路光信号的传输时延完成解码与信号提取。该方法实现了单根光纤的多路光纤干涉仪阵列传输信号的复用集成，减少了大规模复用阵列传输光路系统的复杂性，且伪随机码具有尖锐的自相关性且与噪声的互相关值很小，可以降低传输系统噪声，实现系统噪声抑制。该方法适合于大规模干涉型光纤传感器阵列中应用。
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公开(公告)号：CN109883461B
公开(公告)日：2021-02-02
申请号：CN201910199844.6
申请日：2019-03-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01D5/353
Abstract: 一种多层光纤应变盘的制作装置及方法，属于光纤传感技术领域。该装置由缠绕工装、可调节转轴装置、覆胶装置、张力控制装置、供纤装置以及固化封装装置六部分组成。其设计思想为：通过弹性盘片搭配对称设计的缠绕工装，完成两侧光纤同步绕制，并通过共轴转动设计确保绕制光纤长度一致，实现两侧多层光纤环的缠绕固化以及与弹性盘片的粘接同时进行；在绕制过程中通过覆胶装置的过胶孔、张力控制装置等辅助设备并结合相应制作工艺方法，完成光纤覆胶控制与缠绕张力控制，确保实现两侧光纤绕制覆胶均匀平衡以及缠绕张力一致。利用该装置可以达到两侧多层光纤缠绕的同步一致，并实现多层光纤应变盘制作中光纤的绕制固化以及与弹性盘片粘接同时进行。
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公开(公告)号：CN112082736A
公开(公告)日：2020-12-15
申请号：CN202010919234.1
申请日：2020-09-04
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01M11/00
Abstract: 本发明提供一种基于多功能光开关的保偏光纤环偏振串扰双向测量装置及方法，包括宽谱光源模块、双向测量切换模块、待测保偏光纤环、偏振串扰检测模块，使用一个光学起偏和光学检偏功能集成的2×2光开关作为双向测量切换模块的核心部件，通过控制其分别处于通电和断电的两种状态，来实现正向和反向测量的切换。两个单模光纤端口分别与宽谱光源模块和偏振串扰检测模块连接，两个保偏光纤端口与待测保偏光纤环连接，本发明实现了正反向传输光信号共用起偏和检偏器件，能降低正反向测量差异，测量准确性和可靠性高。该模块体积小、功能全，极大简化了测量光路的复杂程度。可广泛用于保偏光纤环的偏振串扰双向测量、互易性评估以及绕环对称性评价。
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