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公开(公告)号:CN118533793A
公开(公告)日:2024-08-23
申请号:CN202410590196.8
申请日:2024-05-13
Applicant: 华中科技大学
IPC: G01N21/45
Abstract: 本发明涉及一种基于多芯光纤拉锥的折射率微环传感器及其测量方法。该基于多芯光纤拉锥的折射率微环传感器主要包括光源、单芯光纤、第一多芯光纤耦合器、拉锥的多芯光纤、第二多芯光纤耦合器以及光谱仪;拉锥的多芯光纤中部直径小于两端直径,以在多芯光纤中部形成光纤锥区,且光纤锥区的锥腰部分绕出一个微环,其中:光源的输出端与单芯光纤的一端相连;单芯光纤的另一端与第一多芯光纤耦合器的一个扇入端相连;第一多芯光纤耦合器的扇出端与多芯光纤的一端相连;多芯光纤的另一端与第二多芯光纤耦合器的扇出端相连;第二多芯光纤耦合器的一个扇入端与光谱仪相连。相比于现有的光纤折射率传感器,本发明具有更高的集成度,并提高了灵敏度。
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公开(公告)号:CN115876350A
公开(公告)日:2023-03-31
申请号:CN202211606739.8
申请日:2022-12-14
Applicant: 华中科技大学
IPC: G01K11/322 , G01B11/16
Abstract: 本发明公开了一种基于光频梳的快速布里渊光学相关域分析仪,属于分布式光纤传感领域,解决了现有基于频率扫描的布里渊相关域分析技术的测量速度受限问题。所述分析仪将受正弦频率调制的激光器作为系统光源,在待测光纤中对向入射探测光和泵浦光,在光纤特定位置处产生受激布里渊散射。探测光为具有多个频率成分的光频梳信号,由光频梳模块驱动电光调制器调制生成,其频率探测区间受变频模块调控。携带布里渊增益信息的探测光频梳经滤波探测后,通过频域分析提取布里渊频移,最终获得待测光纤链路的传感信息。本发明的系统探测光无需扫频,提升了测量速度,具有高空间分辨率的动态测量能力。
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公开(公告)号:CN105371781B
公开(公告)日:2018-09-07
申请号:CN201510777343.3
申请日:2015-11-13
Applicant: 华中科技大学
IPC: G01B11/24
Abstract: 本发明公开了一种三维形状测量方法,包括:基于分布式测量系统测量含有偏心纤芯的光纤纤芯的应力值;获得矢量和中间量;获得光纤链路上每一点的弯曲角度;获得绕率函数;获得曲率函数;获得切线向量;获得三维空间中的曲线。由于本发明不需要像现有技术那样在多芯光纤里刻写光纤布拉格光栅,因而基于本发明的分布式传感器制作方便且解调方便,从而实现了简化传感器的制作工艺和流程,降低实施代价的技术效果。
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公开(公告)号:CN119254311A
公开(公告)日:2025-01-03
申请号:CN202411360993.3
申请日:2024-09-27
Applicant: 华中科技大学
IPC: H04B10/071 , H04B10/516
Abstract: 本发明涉及一种基于压控振荡器的光频域反射系统及方法。其系统部分主要包括任意函数发生器、激光器、压控振荡器、单边带调制器、辅助干涉仪、主干涉仪以及偏振分束器;其中,任意函数发生器、激光器、压控振荡器以及单边带调制器配合生成测量需要的扫频光;所述扫频光分为两路,一路进入主干涉仪作为探测光,另一路进入辅助干涉仪用于获取探测光的瞬时频率,根据瞬时频率通过一维插值的方法对主干涉仪的信号进行重采样。本发明采用成本低、体积小的压控振荡器作为射频信号发生器,来产生具有快速调频性能的扫频信号,并通过设计辅助干涉仪光路以及线性插值算法来补偿扫频非线性带来的相位噪声。
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公开(公告)号:CN118999759A
公开(公告)日:2024-11-22
申请号:CN202411184670.3
申请日:2024-08-27
Applicant: 华中科技大学
IPC: G01H9/00
Abstract: 本发明提供一种超大测量范围的分布式高频振动监测方法与装置,通过激光器向待测光纤发送预设波长范围的中央波长的扫频光信号,根据反射回来的瑞利散射信号预先进行预设波长范围上的关系标定;通过激光器发射预设波长范围的单频光信号,并对单频光信号的每个单脉冲进行频率梳调制,将调制后的光信号发送至待测光纤,获取待测光纤反射回来的瑞利散射信号,根据预设波长范围内的瑞利散射信号和对应的关系标定进行待测光纤的周侧环境的探测;其中,通过所述频率梳调制加载多个频率分量在单脉冲上,减少了单组探测信号的耗时,同时通过在预设波长范围上进行预先的关系标定,实现了所述预设波长范围的动态信号的监测。
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公开(公告)号:CN118882856A
公开(公告)日:2024-11-01
申请号:CN202410906725.0
申请日:2024-07-08
Applicant: 华中科技大学
IPC: G01K11/322 , G01L1/24
Abstract: 本发明涉及一种基于IQ解调的BOTDR信号处理方法、装置及系统。其方法部分主要包括:对采集到的整段光纤的相干时域信号作快速傅里叶变换,得到时域信号的布里渊散射频谱;利用数字滤波器在布里渊散射频谱进行滑动数字滤波后,对滤波信号作反快速傅里叶变换,得到不同频率的时域信号;对不同频率的时域信号作IQ解调,以获取信号的布里渊散射频谱与布里渊相位谱。本发明打破了传统STFT‑BOTDR方案中频率精度和空间分辨率的固有矛盾,实现了兼顾频率精度与空间分辨率的高性能传感。
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公开(公告)号:CN118322168A
公开(公告)日:2024-07-12
申请号:CN202410590630.2
申请日:2024-05-13
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明涉及一种基于多芯光纤光栅的光波导型软体致动器及其控制方法。该基于多芯光纤光栅的光波导型软体致动器主要包括光信号传导区、致动区以及致动臂,其中:所述光信号传导区的输出端与所述致动区的输入端连接,所述致动区的输出端与所述致动臂连接;所述致动区内设置有若干个光栅组,所述光栅组包括若干个不同倾斜方向的光栅;所述致动区的涂覆层采用混合材料,所述混合材料包括形变材料与光热转换材料,且所述形变材料的热膨胀系数与所述致动区的光纤纤芯材料的热膨胀系数不同;所述致动臂采用的材料与所述致动区的涂覆层采用的混合材料相同。相比于现有技术,本发明能够提升致动器的运动自由度,同时提升光波导型致动器的控制灵活度。
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公开(公告)号:CN118010145A
公开(公告)日:2024-05-10
申请号:CN202410083306.1
申请日:2024-01-19
Applicant: 华中科技大学 , 长飞光纤光缆股份有限公司
IPC: G01H9/00
Abstract: 本发明公开了一种基于多芯光纤的分布式振动传感系统。基于多芯光纤的分布式振动传感系统包括:激光器连接第一耦合器,第一耦合器的第一输出端依次连接声光调制器和第二耦合器,第二输出端连接第三耦合器;第一耦合器将激光分为强度相等的探测光和参考光;声光调制器将探测光移频;通过第二耦合器和第三耦合器从多芯光纤两端不同芯线输入频移探测光和参考光,并从对应的芯线输出;四条芯线构建双马赫‑曾德尔干涉仪;多芯光纤根据外部振动引起光纤中输入光的相位变化;第四耦合器和第五耦合器接收多芯光纤的输出光并发生干涉,产生干涉信号。消除了背向散射光噪声的影响,提升了振动传感系统的传感距离与传感精度。
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公开(公告)号:CN117490741A
公开(公告)日:2024-02-02
申请号:CN202410006974.4
申请日:2024-01-03
Applicant: 华中科技大学
IPC: G01D5/353
Abstract: 本发明公开了一种基于双边带光频梳的快速布里渊光学时域分析仪,属于分布式光纤传感领域。所述分析仪中激光器的输出光作为载波,经耦合器分为两路光。探测光路中,经双边带调制后产生双边带探测光频梳进入待测光纤的一端。泵浦光路中,微波信号驱动双边带调制器产生双边带泵浦光,再经具有固定调制频率的声光调制器生成双边带泵浦光脉冲,进入待测光纤的另一端。无需边带滤波,采用直接探测的接收方式同时测量布里渊增益谱、布里渊损耗谱以及布里渊相位谱,通过多种谱信息联合分析提取更准确的布里渊频移,获得待测光纤链路的温度或应变信息。本发明提升了测量速度与测量准确度,具有长距离的动态精确测量能力。
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公开(公告)号:CN114543973B
公开(公告)日:2023-07-25
申请号:CN202210189986.6
申请日:2022-02-28
Applicant: 华中科技大学
IPC: G01H9/00
Abstract: 本发明公开了一种分布式超高频振动信号测量方法及光纤传感器,属于光纤传感领域。方法包括:将连续光载波分为两路,将一路调制为具有多个频率分量的多边带信号;将多边带信号调制为随机脉冲序列后输入到待测光纤,使其产生后向瑞利散射信号,将后向瑞利散射信号与另一路光载波耦合后输出两路耦合信号;提取两路耦合信号拍频后的强度信息,对该强度信息滤波使多个频率分离,然后对其分别相干解调后合并,对合并后的信号时序重组;对重组后信号的相位进行离散傅里叶变换得到频谱。传感器主要包括:耦合器、任意波形发生器、电光调制器、声光调制器、光电探测器。本发明可提升分布式传感系统对信号强度测量的准确性以及系统频率响应上限。
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