一种用于分布式光纤应变传感的量程扩展装置

    公开(公告)号:CN110285769A

    公开(公告)日:2019-09-27

    申请号:CN201910628100.1

    申请日:2019-07-12

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种用于分布式光纤应变传感的量程扩展装置,由管体、滑轮、插销、护盖、夹具、保护套管组成。每段管体内都用两只滑轮内嵌并固定于管体两端的位置,构成一对滑轮组,光缆经过滑轮引导,在每段管体内形成三段式往返结构,再由护盖、保护套管封装管体。管体两端用夹具紧贴护盖外侧夹住光缆,让管体内的光缆获得一个预应力。在进行大范围传感时,将多个同样的管体用一根光缆以一定的间隔串联起来,并埋入待测对象中,可通过分布式光纤应变传感设备实现对各个位置应变的测量,既有效增大了传感光缆的量程,也提高了测量精度。

    一种具有自身姿态跟踪能力的水下勘探拖曳光缆

    公开(公告)号:CN110031945A

    公开(公告)日:2019-07-19

    申请号:CN201910382971.X

    申请日:2019-05-09

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种具有自身姿态跟踪能力的水下勘探拖曳光缆,包括:外护层(1)、插设在外护层内的2n个金属加强件(4)和2n个周围光纤传感单元(2)、一个中心传感单元(3);中心传感单元(3)设置于外护层(1)中心,且2n个周围光纤传感单元(2)和2n个金属加强件(4)采用层绞式结构中心对称地交错插设在中心传感单元的外围;周围光纤传感单元(2)和中心传感单元(3)中各封装一根光纤,将所有光纤通过跳线首尾相连串联成一根长光纤,且仅留中心传感单元封装的光纤一端作为光缆接入探测系统的端口。本发明可对光缆的空间姿态进行重构,实现对Φ-OTDR所测的信号的校正,提高了所还原的地震波信号定位精度,绝缘且耐高温腐蚀,使用寿命长。

    基于Φ-OTDR的高压输电线路覆冰舞动监测方法

    公开(公告)号:CN107727227B

    公开(公告)日:2019-05-21

    申请号:CN201710918818.5

    申请日:2017-09-30

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了基于Φ‑OTDR的高压输电线路覆冰舞动监测方法。通过Φ‑OTDR系统得到光缆中瑞利背向散射信号在时间和空间上的分布;作傅里叶变换,得到瑞利信号的频谱图;根据频谱图中基频和高次谐波左右边缘的端点,采用最小二乘法分别拟合出两条直线,得到近似等腰梯形;求近似等腰梯形的输电线的空间振动中心,确定易发生覆冰舞动的空间段;将频谱图中的近直流到最高频的分量叠加,连续读取多张频谱,拼接成高频能量系数的时间‑空间图;提取高频能量系数的时域信号,对该信号作滑动平均处理,再作傅里叶变换确定振动信号周期,得到输电线舞动的昼夜变化规律,确定易发生覆冰舞动的时间段。本发明能及时发现并排除线路运行安全隐患,避免重大经济损失。

    一种基于POTDR的测扰动的系统及方法

    公开(公告)号:CN107289978B

    公开(公告)日:2019-05-07

    申请号:CN201710431761.6

    申请日:2017-06-09

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于POTDR的测扰动的系统,通过引入一个偏振分束器和一个偏振合束器,将探测脉冲先分成两个能量相等的正交偏振分量,再经过少量延时后合成在一起,合成的探测脉冲光经环形器由连接光纤传输后进入检偏器。检偏器设置在传感光纤的前端,探测脉冲通过检偏器后再进入光纤,光纤的背向瑞利散射光将由环形器进入雪崩探测器并通过信号分析对光纤沿线的偏振信号进行传感。通过引入耦合器和不同长度的连接光纤,可实现对多路光纤中扰动的同时测量。本发明还公开了一种基于POTDR的测扰动方法,本发明消除POTDR系统与传感光纤间连接光纤上的无关扰动对传感检测的影响,抗干扰能力强;通过多路复用,该系统可同时探测多个相互独立区域的扰动。

    一种基于双段互补型的掺铒光纤放大器

    公开(公告)号:CN105576483B

    公开(公告)日:2019-02-01

    申请号:CN201510991917.7

    申请日:2015-12-25

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于双段互补型的掺铒光纤放大器,包括输入模块、掺铒光纤模块、辐射模块和反馈模块;所述反馈模块包括微处理器和检测模块,掺铒光纤模块包括串联的第一掺铒光纤和第二掺铒光纤;输入模块,用于将接收的激光信号依次输入至第一掺铒光纤、第二掺铒光纤后输出放大信号;辐射模块,用于输出辐射剂量并对第二掺铒光纤进行辐射;检测模块,用于探测放大信号的增益是否平坦,若不平坦则输出控制信号至微处理器;微处理器,用于控制辐射模块输出的辐射剂量,实现放大信号的增益平坦。本发明即利用掺铒光纤放大器的辐射效应,将未受辐射的掺铒光纤的增益特性和受到辐射的掺铒光纤增益特性进行互补,达到提高掺铒光纤增益谱平坦性的效果。

    一种消除偏振光时域反射仪信号衰落的方法及装置

    公开(公告)号:CN106767961B

    公开(公告)日:2019-01-29

    申请号:CN201611186978.7

    申请日:2016-12-20

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于多波长激光器和保偏光纤的消除偏振光时域反射仪信号衰落的方法,利用多波长激光器输出N个具有相同偏振态不同波长的光,通过保偏光纤将不同波长的光波转化为不同的初始偏振态,然后调制成脉冲光输入到POTDR系统中,返回的信号光通过波分复用器分离到不同的输出端后,经过N个不同方向的检偏器分别得到相应的光强信号,然后将每个位置上后向散射信号的光强随时间的变化做傅里叶变换得到对应的频域信号,再将N个频域信号平均,最终得到有效消除信号衰落点的POTDR信号。本发明使用比较简单的实验装置,有效减少了测量结果中大量对振动不敏感的位置,并且相对于基础POTDR传感系统,相同测量时间下,提高了信噪比。

    消除光放大导致编码脉冲光功率不平坦现象的系统和方法

    公开(公告)号:CN106525098B

    公开(公告)日:2018-11-13

    申请号:CN201611089111.X

    申请日:2016-12-01

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了消除光放大导致编码脉冲光功率不平坦现象的系统和方法,该系统包括脉冲信号发生器、第一激光器、第一偏振控制器、第一电光调制器、第二激光器、第二偏振控制器、第二电光调制器、耦合器、掺铒光纤放大器、直流耦合探测器和示波器。本发明采用了在编码脉冲之前加一个不同波长的前置脉冲光的方法,使放大之后的编码脉冲光不会发生畸变,消除了编码脉冲光功率不平坦现象。

    基于Φ-OTDR的高压输电线路覆冰舞动监测方法

    公开(公告)号:CN107727227A

    公开(公告)日:2018-02-23

    申请号:CN201710918818.5

    申请日:2017-09-30

    Applicant: 南京大学

    CPC classification number: G01H9/004

    Abstract: 本发明公开了基于Φ-OTDR的高压输电线路覆冰舞动监测方法。通过Φ-OTDR系统得到光缆中瑞利背向散射信号在时间和空间上的分布;作傅里叶变换,得到瑞利信号的频谱图;根据频谱图中基频和高次谐波左右边缘的端点,采用最小二乘法分别拟合出两条直线,得到近似等腰梯形;求近似等腰梯形的输电线的空间振动中心,确定易发生覆冰舞动的空间段;将频谱图中的近直流到最高频的分量叠加,连续读取多张频谱,拼接成高频能量系数的时间-空间图;提取高频能量系数的时域信号,对该信号作滑动平均处理,再作傅里叶变换确定振动信号周期,得到输电线舞动的昼夜变化规律,确定易发生覆冰舞动的时间段。本发明能及时发现并排除线路运行安全隐患,避免重大经济损失。

    具有宽频感测能力的连续分布式光纤振动传感装置及方法

    公开(公告)号:CN107436175A

    公开(公告)日:2017-12-05

    申请号:CN201710616363.1

    申请日:2017-07-26

    Applicant: 南京大学

    CPC classification number: G01H9/004

    Abstract: 本发明公开了一种具有宽频感测能力的连续分布式光纤振动传感装置,包括脉冲发生器、第一激光器、第二激光器、脉冲调制器、掺铒光纤放大器、第一波分复用器、光环行器、探测光纤、第二波分复用器、第一光电探测器、第二光电探测器和信号采集卡。本发明还公开了一种具有宽频感测能力的连续分布式光纤振动传感装置的探测方法,本发明通过对连续光和脉冲光产生的后向瑞利散射光解调,实现对振动的宽频感测以及事件定位。

    基于显著视觉和DMD阵列分区控制的压缩感知成像方法

    公开(公告)号:CN107248139A

    公开(公告)日:2017-10-13

    申请号:CN201610670618.8

    申请日:2016-08-15

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于视觉显著性和数字微镜器件DMD阵列分区控制的自适应压缩感知成像方法,通过DMD阵列分区控制的方式降低了DMD的分辨率,实现了对场景的低分辨压缩感知成像。然后通过视觉显著性检测算法找到低分辨图像中包含目标物体的区域,再不断缩小DMD阵列分区的大小和提高对包含目标物体区域的采样分辨率,这样可以逐步精确场景中目标物体在DMD阵列上的实际区域和完成仅对目标物体的高分辨率成像。利用高分辨目标物体图像可以实现对目标物体的分类与识别。本方法操作简单,抗干扰性强,鲁棒性好,成像时间短,计算量少。

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