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公开(公告)号：CN105466548B
公开(公告)日：2019-06-04
申请号：CN201510941674.6
申请日：2015-12-16
申请人： 上海大学
IPC分类号： G01H9/00
摘要： 本发明涉及一种相位敏感光时域反射光纤传感系统定位方法，包括以下步骤：采集多次光脉冲对应的拍频数字信号、获得背向散射光相位矩阵Ф、确定外界振动扰动位置Y、在外界振动扰动位置Y之前和之后分别选取无相位扰动的位置X1和Z1及X2和Z2，对X1和Z1及X2和Z2在背向散射光相位矩阵Ф中对应列相位进行相位解卷绕，将相位变化拓展到‑∞~+∞范围；如果相位扰动位置的之前和之后位置的相位随时间变化相同，判决相位扰动为误报；否则，判决相位扰动为真实外界振动事件。本发明有效解决Ф‑OTDR系统应用中由于偏振衰落、干涉衰落引入错误异常相位的问题，克服衰落导致误报率高的问题，实现真实外界扰动事件的准确定位。它基于常规的Ф‑OTDR光纤分布式传感系统，简便易行。
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公开(公告)号：CN109141489A
公开(公告)日：2019-01-04
申请号：CN201810882279.9
申请日：2018-08-06
申请人： 上海大学
摘要： 本发明公开了一种基于探针式空芯光纤耦合回音壁模微腔器件及其制造方法，属于光纤器件领域。本器件采用标准单模光纤、空芯光纤和微球形回音壁模式微腔为基本单元，通过熔接机将空芯光纤和标准单模光纤熔接并拉锥形成规则的锥形区域。该反射式器件集成了输入和输出耦合部分，将非常方便嵌入于光纤传感和激光器系统中。在原理上由于细直径导致锥角减小，光场在微纳光纤熔锥与空芯光纤过渡区部分实现较大比例的能量耦合，提升了耦合效率。本发明的新型耦合结构与直通式微纳光纤锥耦合相比，具有耦合简单、机械鲁棒性强等优点。
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公开(公告)号：CN105466548A
公开(公告)日：2016-04-06
申请号：CN201510941674.6
申请日：2015-12-16
申请人： 上海大学
IPC分类号： G01H9/00
CPC分类号： G01H9/004
摘要： 本发明涉及一种相位敏感光时域反射光纤传感系统定位方法，包括以下步骤：采集多次光脉冲对应的拍频数字信号、获得背向散射光相位矩阵Ф、确定外界振动扰动位置Y、在外界振动扰动位置Y之前和之后分别选取无相位扰动的位置X1和Z1及X2和Z2，对X1和Z1及X2和Z2在背向散射光相位矩阵Ф中对应列相位进行相位解卷绕，将相位变化拓展到-∞~+∞范围；如果相位扰动位置的之前和之后位置的相位随时间变化相同，判决相位扰动为误报；否则，判决相位扰动为真实外界振动事件。本发明有效解决Ф-OTDR系统应用中由于偏振衰落、干涉衰落引入错误异常相位的问题，克服衰落导致误报率高的问题，实现真实外界扰动事件的准确定位。它基于常规的Ф-OTDR光纤分布式传感系统，简便易行。
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公开(公告)号：CN104237166A
公开(公告)日：2014-12-24
申请号：CN201410460070.5
申请日：2014-09-11
申请人： 上海大学
摘要： 本发明涉及了一种包括过渡区的光纤熔锥长周期光栅高灵敏度折射率传感器，它包括一根单模光纤、单模光纤经氢氧火焰拉制成的光纤熔锥以及使用CO2激光器刻写在光纤熔锥上的长周期光纤光栅（LPFG）。光纤熔锥很大一部分光场能量以倏逝波的形式在纤外传播，基于这部分芯外倏逝场与环境相互作用可感知周围环境的折射率变化，结合采用CO2激光器刻写范围包括光纤熔锥过渡区的LPFG，基于其同向传输的纤芯基模和包层模之间耦合且由于光纤熔锥特殊的锥形波导结构和锥腰的细直径特性，谐振波长对外界环境的变化非常敏感。本发明将光纤熔锥和LPFG的优点结合在一起，通过测量其透射峰的谐振波长的变化进行高灵敏传感，对基于光纤熔锥的复合型光纤器件的基础研究与高灵敏传感器应用具有重要意义。
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公开(公告)号：CN104076441A
公开(公告)日：2014-10-01
申请号：CN201410162185.6
申请日：2014-04-22
申请人： 上海大学
IPC分类号： G02B6/26
摘要： 本发明涉及一种用于光学延迟线的串联型分形拓扑结构微环阵列，它包括一根波导和若干个微环。所述波导与第一个微环直接耦合，将耦合点与第一个微环环心的连线看成中心连线，在与中心连线成90°的方向上将N个微环串联耦合，即第一个微环与N-1个微环串联耦合；在中心连线上将第二个微环与第一个微环直接耦合。该微环结构采用全通型微环作为基本单元，具有一种局部和整体相似的结构特点，可实现光信号传输的延迟。串联分形拓扑结构微环阵列的特点在于，将大小相等的N个微环串联，即环与环之间直接耦合，再将直接串联微环作为整体，将M个串联微环在微环与波导形成的中心线上再进行耦合，其耦合系数和微环数目可调控，从而实现一种新的光学延迟线。
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公开(公告)号：CN103955025A
公开(公告)日：2014-07-30
申请号：CN201410162184.1
申请日：2014-04-22
申请人： 上海大学
IPC分类号： G02B6/26
摘要： 本发明涉及一种用于光学延迟线的环联型分形拓扑结构微环阵列，它包括波导、M个环联微环拓扑结构。本发明扩展了环联分形拓扑结构微环阵列的延迟优势，使谐振效应于整体和局部同时得到增强，延迟效果得到改变。光信号首先从直波导输入端输入，通过波导耦合至第1个环联拓扑结构微环阵列，再通过微环和微环之间的耦合区输入下一个环联拓扑结构微环阵列，直至通过最后一个环联拓扑结构微环阵列与第1个环联拓扑结构微环阵列的耦合区，再次进入第1个环联拓扑结构微环阵列的耦合区，再耦合回波导，最后通过波导的输出端输出。光波在环联分形拓扑结构微环阵列中将经历更多、更复杂的谐振回路，使谐振效应于整体和局部同时得到增强，在此基础上，可使延迟效果得到可控的改变。
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公开(公告)号：CN102721431A
公开(公告)日：2012-10-10
申请号：CN201210216381.8
申请日：2012-06-28
申请人： 上海大学
摘要： 本发明提出了一种锥型波导辅助的级联长周期波导光栅传感器及其制备方法，本传感器由第一个长周期波导光栅经过锥型波导连接第二个长周期波导光栅组成。该传感器结合了级联长周期波导光栅的马赫曾德效应和锥型波导的强渐逝场致高灵敏度特性，具有灵敏度高和响应快的优良特性。该传感器采用简单成熟的紫外光刻法和反应离子刻蚀法的制作工艺。相比于长周期光纤光栅和光纤熔锥的复合器件，该发明具有结构简单、灵敏度高、制作工艺简便等优点，在光波导传感器件领域中具有广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN102508337A
公开(公告)日：2012-06-20
申请号：CN201110342596.X
申请日：2011-11-03
申请人： 上海大学
摘要： 本发明提出一种基于光纤熔锥的本征型法布里-珀罗器件及其制造方法。本基于光纤熔锥的本征型法布里-珀罗器件包括一根光纤熔锥，其内有一个第一光纤内部反射镜和一个第二光纤内部反射镜，所述第一光纤内部反射镜和第二光纤内部反射镜分别是通过飞秒脉冲激光沿光纤熔锥的锥腰内部径向改变纤芯处的折射率形成的反射面；所述光纤熔锥直径为10~50μm；所述第一光纤内部反射镜和第二光纤内部反射镜之间的距离为50~6000μm。本器件结合了光纤熔锥的强渐逝场致高传感灵敏度特性和法布里-珀罗腔用于传感的谐振峰偏移易检测特性，提高了光纤传感器件的传感灵敏度、响应速度和可靠性。本器件的制造方法是采用光纤熔融拉锥后，用飞秒激光刻写光纤法布里-珀罗腔。而且，本发明中的器件具有结构简单稳定、成本低廉、重复性高，易于实现器件的批量加工等优点。此发明将在微型化和高灵敏度的传感领域中有广泛的应用前景。
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公开(公告)号：CN102147499A
公开(公告)日：2011-08-10
申请号：CN201110061324.2
申请日：2011-03-15
申请人： 上海大学
IPC分类号： G02B6/255
摘要： 本发明涉及一种以高频脉冲二氧化碳激光作为热源的光纤熔融拉锥方法。它基于石英光纤在二氧化碳激光波长附近良好的吸热性能，利用高频二氧化碳激光能够产生持续高温的特点，精确调整激光束，使其沿一定光纤长度不停加热光纤的同时拉制熔锥光纤。该方法的主要特征是：设计合理的激光束扫描轨迹图，保证在整个拉制的过程中激光束一直在扫描光纤，并能在光纤上产生一个足够平稳的热区；同时需要调整二氧化碳激光束的参数和步进电机的步长，以保证光纤在拉制过程中热与力的平衡。该方法对光纤无污染；不受室内气流及含氧量等的影响；可近似看作是点热源，大大提高了熔锥光纤的制作精度。该方法制作的熔锥光纤可广泛应用于光的分束和连接、光纤传感、光滤波器、光通信等领域，其应用潜力极大。
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