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公开(公告)号：CN116481627A
公开(公告)日：2023-07-25
申请号：CN202211677028.X
申请日：2022-12-26
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 本发明属于分布式光纤传感技术领域，公开了一种基于菱形光程差偏置结构的塞格纳克干涉式光纤入侵传感系统，包括激光器、菱形光程差偏置结构、传感光纤、探测器；光纤型菱形光程差偏置结构包括4个分光比为50:50的光纤耦合器以及连接各光纤耦合器的光纤；四个光纤耦合器间分别通过四根光纤相连成环；其中，四根光纤的长度不一致来引入光程差偏置d。激光器通过单模光纤与第一光纤耦合器相连，探测器通过单模光纤与第三光纤耦合器相连；传感光纤两端分别与第二光纤耦合器与第四光纤耦合器相连。本发明的塞格纳克干涉式光纤入侵传感系统具有全光纤结构易于加工装配、算法解调速度快、实时性强、系统成本低、电学系统简单、等突出优点。
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公开(公告)号：CN113566862A
公开(公告)日：2021-10-29
申请号：CN202110842834.7
申请日：2021-07-26
Applicant: 大连理工大学
IPC: G01D5/353
Abstract: 本发明涉及了一种基于压缩感知原理的光纤白光干涉解调方法，包括：在不同的采样时间点随机输出不同波长的光至干涉型光纤传感器中；采用压缩采样的方式，采集干涉型光纤传感器反射输出的干涉光谱，获得随机波长调制采集的压缩采样干涉光谱；采用压缩感知算法，对随机波长调制采集的压缩采样干涉光谱进行重构，获得每个采样时间点的原始二维干涉光谱；根据每个采样时间点的原始二维干涉光谱进行绝对光程差测量。本发明基于扫描激光器结合点式光电探测器的原理，能够实现多路阵列复用，采用随机波长调制技术，进行随机波长扫描，通过压缩感知算法重构出每一个采样时间点的全光谱，避免了由于线性波长扫描光谱采集方式引入的多普勒误差。
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公开(公告)号：CN110617875B
公开(公告)日：2021-05-18
申请号：CN201911037740.1
申请日：2019-10-29
Applicant: 大连理工大学
IPC: G01H9/00
Abstract: 本发明公开了一种波长移相式光纤声传感阵列解调系统和方法，将相移干涉技术用于光纤声传感器解调。其中，相移由波长快速切换产生。利用宽可调谐激光器实现纳秒量级的波长切换速度，通过波长线性扫描获取干涉式光纤声传感器阵列中每个传感器的干涉光谱并计算对应的初始腔长。根据平均腔长确定能产生正交相移的五个波长进行波长切换。由波长切换给每个传感通道引入的相移步长可以精确计算，进而通过五步相移算法计算实时腔长变化。解调腔长的交流量用于表征声信号，直流量用于实时校准每个通道的相移步长。该发明可以解决现存干涉式光纤声传感阵列解调难题，采用波长移相方式，实现大规模声传感器的高速、大动态范围和高稳定性解调。
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公开(公告)号：CN110440899A
公开(公告)日：2019-11-12
申请号：CN201910735404.8
申请日：2019-08-09
Applicant: 大连理工大学
IPC: G01H9/00
Abstract: 本发明属于光纤传感技术领域，公开了一种共路双波长正交相位解调系统，包括核心控制板、快速宽可调谐激光器、光纤环形器、双光束干涉式光纤传感器、光电探测器和计算机。所述核心控制板实现激光器输出波长驱动和光电探测器数据的同步采集和传输。所述宽可调谐激光器，可以实现纳秒量级的波长切换速度，两个正交波长依次输出，产生用于相位信号提取的两路正交信号。该发明可以解决现有双波长相位解调系统的三个主要问题：双光路引起的功率不平衡和串扰，双波长和腔长度之间的制约，干涉条纹的直流分量的消除。该共路双波长正交相位解调系统通过快速波长切换，在一个光路中实现任意腔长的高速相位解调，可广泛应用于高速振动传感、声传感等领域。
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公开(公告)号：CN104535496B
公开(公告)日：2017-04-12
申请号：CN201410817251.9
申请日：2014-12-24
Applicant: 大连理工大学
CPC classification number: G01N21/553 , G01N21/45
Abstract: 本发明提供了一种相位型表面等离子共振传感系统中的干涉光信号处理方法，属于光信号处理技术领域。搭建基于马赫—泽德干涉仪结构的光路，He‑Ne激光器发出的激光经过表面等离子共振传感层后，激光携带着传感信号。在光路的输出端采用光电探测器将光信号接收，然后通过数据采集板将信号输入电脑。结合数学理论和信号处理知识，自主设计并编写算法将得到的信号精确地处理，进而解调出了高精度、高稳定性的相位信息。本发明的效果和益处是发明了一种新的检测和处理相位型表面等离子共振传感信号的方法，并实现了传感器的高精度测量，使得信号采集和信号处理实时进行，抑制了相位的漂移，提高了采集系统的角度分辨率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110470378B
公开(公告)日：2023-10-13
申请号：CN201910828132.6
申请日：2019-09-03
Applicant: 大连理工大学
IPC: G01H9/00
Abstract: 本发明属于光纤传感技术领域，公开了一种正交相位保持的三波长解调式光纤声传感系统和方法。波长控制和同步采样模块实现激光器输出波长驱动和光电探测器数据的同步采集和传输。所述宽可调谐激光器实现纳秒量级的波长切换速度，通过波长线性扫描获取Fabry–Perot干涉式光纤声传感器的干涉光谱并计算初始腔长，进而选择三个正交波长进行快速动态腔长解调。实时腔长的直流成分用来计算正交相位偏离量，实现三波长的正交相位锁定，从而解决了现有三波长解调技术无法适应大幅度腔长变化导致的正交相位偏离问题。该发明可以解决现有光纤声传感系统的不足，采用三波长解调方式，实现高速、大动态范围、高分辨率和高稳定性解调。
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公开(公告)号：CN110440951B
公开(公告)日：2020-07-03
申请号：CN201910838772.5
申请日：2019-09-05
Applicant: 大连理工大学
IPC: G01K11/32
Abstract: 本发明公开了一种等离子气体的温度测量装置，包括：真空腔室、光纤温度传感器、石英管、环形器、光谱仪、宽带光源和计算机；所述石英管的一端插入所述真空腔室中；所述光纤温度传感器位于所述真空腔室的等离子气体中，并固定于所述石英管上；所述光纤温度传感器通过一穿过所述石英管的光纤与所述环形器连接；所述环形器通过光纤分别与所述宽带光源和所述光谱仪连接；所述光谱仪与所述计算机电连接；所述计算机用于读取和记录所述光谱仪采集的光谱。本发明提供的等离子气体的温度测量装置，能够利用测得的中性气体温度来表征甚高频大面积容性耦合等离子体中的电磁效应，且具有响应快和检测准确的特点。
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公开(公告)号：CN110617875A
公开(公告)日：2019-12-27
申请号：CN201911037740.1
申请日：2019-10-29
Applicant: 大连理工大学
IPC: G01H9/00
Abstract: 本发明公开了一种波长移相式光纤声传感阵列解调系统和方法，将相移干涉技术用于光纤声传感器解调。其中，相移由波长快速切换产生。利用宽可调谐激光器实现纳秒量级的波长切换速度，通过波长线性扫描获取干涉式光纤声传感器阵列中每个传感器的干涉光谱并计算对应的初始腔长。根据平均腔长确定能产生正交相移的五个波长进行波长切换。由波长切换给每个传感通道引入的相移步长可以精确计算，进而通过五步相移算法计算实时腔长变化。解调腔长的交流量用于表征声信号，直流量用于实时校准每个通道的相移步长。该发明可以解决现存干涉式光纤声传感阵列解调难题，采用波长移相方式，实现大规模声传感器的高速、大动态范围和高稳定性解调。
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公开(公告)号：CN110470378A
公开(公告)日：2019-11-19
申请号：CN201910828132.6
申请日：2019-09-03
Applicant: 大连理工大学
IPC: G01H9/00
Abstract: 本发明属于光纤传感技术领域，公开了一种正交相位保持的三波长解调式光纤声传感系统和方法。波长控制和同步采样模块实现激光器输出波长驱动和光电探测器数据的同步采集和传输。所述宽可调谐激光器实现纳秒量级的波长切换速度，通过波长线性扫描获取Fabry–Perot干涉式光纤声传感器的干涉光谱并计算初始腔长，进而选择三个正交波长进行快速动态腔长解调。实时腔长的直流成分用来计算正交相位偏离量，实现三波长的正交相位锁定，从而解决了现有三波长解调技术无法适应大幅度腔长变化导致的正交相位偏离问题。该发明可以解决现有光纤声传感系统的不足，采用三波长解调方式，实现高速、大动态范围、高分辨率和高稳定性解调。
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