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公开(公告)号：CN113900277A
公开(公告)日：2022-01-07
申请号：CN202111020356.8
申请日：2021-09-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G02F1/01
Abstract: 本发明提供一种基于相变材料的光纤环开关。该基于相变材料的光纤环开关由两只拉锥型一分二光纤耦合器及光纤相变材料单元组成。将两只拉锥型一分二光纤耦合器的直通臂焊接成光纤环结构，在光纤环中单模光纤侧壁制作凹槽结构，依次镀相变材料薄膜及防氧化薄膜，构成光纤相变材料单元。光纤环开关有四个端口，其中两个对角线端口分别注入光脉冲对光纤相变材料单元进行调制与探测连续光对光纤环开关的状态进行监测。当高能窄带脉冲注入时，光纤环处于“闭合”状态；当低能宽带脉冲注入时，此时光纤环处于“断开”状态。该基于相变材料的光纤环开关作为一种光学调控光开关器件，具有切换速度更快和抗干扰能力更强的优点。
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公开(公告)号：CN113702908A
公开(公告)日：2021-11-26
申请号：CN202111020401.X
申请日：2021-09-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种基于PDH解调技术的高精度三维声源定位方案。方案主要包括：窄线宽光源模块、高精度三维声源光纤FBG‑FP探头模块、PDH解调反馈控制模块。主要的方案是：窄线宽光源模块中种子源经过单边带调制提供三个不同边带频光信号，注入高精度三维声源光纤FBG‑FP探头模块，三个不同边带频光信号与三个轴向的声音敏感FBG‑FP对应，光信号经过反射后注入PDH解调反馈控制模块，根据获取的三个轴向的PDH误差信号对三个边带频的射频源进行反馈控制，当有声源信息时，三个轴向的反馈控制输出在时序及强度上存在差异，经过解算后实现三个轴向声源实时高精度监测。这种方案以高精细FBG‑FP为传感核心，使得单轴声源监测分辨率、精度得到提升，进而极大地提高了三维声源定位的准确度，具备较大的应用前景。
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公开(公告)号：CN109883459B
公开(公告)日：2021-07-23
申请号：CN201910194791.9
申请日：2019-03-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01D5/353
Abstract: 一种使用伪随机码码分复用的PGC多传感器测量系统，属于光电探测技术领域。本发明包含有窄线宽光源、码分调制解调装置、多探头阵列、光电探测器以及后置解调装置。激光器由外部正弦信号进行调制，调制后的信号由EOM加入伪随机噪声码进行复用。后部传感器传感阵列的对应信号经过解复用后再发生干涉，进行后续的PGC解调。本发明适用于受到空间限制以及线缆数量限制的情况下进行PGC的复用与调制解调；能够分时解调出后端多个传感器的光学干涉信号，同时由于随机码的引入可以有效抵抗通信链路中的噪声以及窄带噪声；解调端利用光电探测器性质进行差分探测消除直流噪声；可用于PGC振动传感器的制作或者作为基于PGC技术的光学水听器单光纤多传感器复用方案。
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公开(公告)号：CN112946729A
公开(公告)日：2021-06-11
申请号：CN202110106534.2
申请日：2021-01-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种交叉缠绕推挽式井下三分量光纤地震计，属于光纤干涉测量领域，它主要包括信号处理系统、信号采集系统、矢量加速度计、通信线缆以及光缆，矢量加速度计内部由三个具有相同结构的传感单元正交堆叠组成三维矢量传感探头，外部由外圆筒和密封端盖进行保护，其中敏感光纤采用外置缠绕的形式，将主要结构组件包围在敏感光纤内部，同时敏感光纤交叉缠绕于两个板簧固定块和两个缠纤柱之间，并与质量块一起构成推挽结构，其中质量块通过两端的缠纤柱对敏感光纤进行直接拉伸。本装置的优点是质量块的震动方向性好，横向串扰较低，可实现较高应变传递效率和灵敏度，而且结构紧凑，能够满足狭小空间测量要求，特别适用于深井地震观测。
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公开(公告)号：CN112946317A
公开(公告)日：2021-06-11
申请号：CN202110106541.2
申请日：2021-01-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种具有双侧双簧片支撑结构的推挽式光纤加速度计，属于光纤干涉测量领域，它主要包括光源、隔离器、光纤干涉光路、敏感光纤、光电探测器、数据采集卡、计算机以及机械结构组件，其中工字型质量块与两个固定侧板、两个缠纤柱共同组成的惯性质量块采用两端双簧片支撑的结构，惯性质量块对敏感光纤采用直接拉伸的形式，敏感光纤与机械结构组件进行复合构成推挽结构，同时敏感光纤与机械结构组件通过材料与尺寸选择实现热膨胀匹配设计。本双侧双簧片支撑结构的推挽式光纤加速度计的优点是惯性质量块的震动方向性好，横向串扰低，应变传递效率及灵敏度较高，同时抗温度干扰能力强。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112923863A
公开(公告)日：2021-06-08
申请号：CN202110105072.2
申请日：2021-01-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种二次变频光纤光栅谐振峰跟踪探测系统，激光经由Y波导被一高速信号调制(>20MHz)后加载到光纤光栅中，其返回信号经光电探测器转换为电信号后，由模拟混频器进行一次变频。之后由数字采集系统进行采集并通过算法实现二次变频，载波恢复，信号解调以及反馈控制。其中，解调回路使用改进的COSTAS环路，可以消除高速信号在线路上的时延造成的相位失配。相比于普通的PDH解调方法，此解调方案前端使用模拟混频器进行下变频，可以不受A/D采样速度的限制，下变频到中频后，可以有效避开电路系统的1/f噪声，提升信号的信噪比。此种系统可以工作在几MHz到几百MHz的调制信号下，具有较为广泛的适用性。
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公开(公告)号：CN112902861A
公开(公告)日：2021-06-04
申请号：CN202110105048.9
申请日：2021-01-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01B11/16
Abstract: 本发明提供一种基于超大测量范围PDH传感的应变测量装置，包括循环移频模块、相位调制模块、光纤光栅传感模块和解调模块四部分。本发明采用循环移频模块，使光经过单边带调制进行多次循环后不断产生新的子载波，生成频率间隔稳定的光频梳，对于施加任意应变后的光纤光栅的谐振频率，总有频率相近的梳齿作为比较的基准，当偏移频率大于光源调制的最大频率范围，则可以通过调整射频信号发生器输出信号的频率使谐振频率与下一梳齿对准，实现连续锁定。由此提高了系统的应变测量范围，并且避免了波长扫描中的非线性影响，保持了测量的精度，可灵活应用于基于PDH技术的光纤光栅应变等物理量的观测设备中。
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公开(公告)号：CN112698384A
公开(公告)日：2021-04-23
申请号：CN202110114791.0
申请日：2021-01-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01V1/00
Abstract: 本发明提供一种基于双闭环反馈的低频大动态光纤地震计装置，该装置包括光源模块、光纤干涉仪模块、探测采集模块、双反馈控制模块。其特征是双反馈控制模块中的第一数模转换器与光纤干涉仪模块中的相位调制器相连，形成第一闭环反馈回路；第二模数转换器依此连接功率放大器和电磁反馈装置并作用于光纤干涉仪模块的惯性质量，形成第二闭环反馈回路；由光纤干涉仪模块拾取的振动在与双反馈控制模块相互作用后得到的差分信号，会传输至探测采集模块，探测采集模块输出端与双反馈控制模块相连。由此形成的双闭环反馈光纤地震计装置具有超大动态范围，超低工作频带，全量程反馈等优点，并可广泛应用于多种光纤地震计。
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公开(公告)号：CN109916533B
公开(公告)日：2021-04-20
申请号：CN201910199839.5
申请日：2019-03-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种PDH解调的保偏光栅FP腔温度应变同时测量装置，属于光电探测技术领域。本发明包括超窄线宽光源、光源扫频装置、保偏光纤光栅、偏振分束装置、正交解调装置，窄线宽可调谐激光器由三角波驱动，提供扫频光源，Y波导调制后信号与后部光纤呈45°焊接，反射信号由PBS进行偏振态分离，利用保偏光纤光栅的FP腔特性进行温度和应变的探测，使用PDH技术获得谐振峰的准确频移信号，并通过保偏光纤光栅FP腔的两个偏振轴的物理特性，同时解算出温度与应变的信号。本发明的有益效果在于解调端口使用两个正交解调系统对信号进行解调，获得更高信噪比的信号，提高了测试精度，可用于恶劣环境条件下的高精度光纤光栅温度，应变传感器的制造。
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公开(公告)号：CN109061868B
公开(公告)日：2021-01-05
申请号：CN201810777987.6
申请日：2018-07-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G02B21/32
Abstract: 本发明属于光驱动马达研究领域，具体涉及一种利用标准单模光纤驱动微小粒子转动的光马达，从左到右依次由光纤光源、标准单模光纤、吸收性粒子、液体基质组成，其特征在于：标准单模光纤的一端与光纤光源焊接在一起，标准单模光纤的另一端放在混有吸收性粒子的液体基质中。相比于传统利用激光驱动微粒构成的旋转器，它具有体积小、重量轻、结构简单、价格便宜、易于操作的特点，并且此方法适用于广泛的吸收性材料，可以应用于各种研究吸收性粒子的实验。
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