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公开(公告)号：CN112946730B
公开(公告)日：2023-07-21
申请号：CN202110106540.8
申请日：2021-01-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01V1/18
Abstract: 本发明提供一种用于光纤地震计的低频大动态双闭环反馈方法，外界信号在通过光纤地震计的拾取、放大等流程期间也受到双反馈的作用，最终得到的差分信号再经过信号采集和相位解调后便可得到一定位数的具体相位值；此相位值作为新反馈输入进入反馈流程后首先根据设定的双反馈输出位数之和来判断是否需要进位位数拓展，再将处理后的信号划分为与双反馈对应的低位数、高位数两部分，其中低位数部分通过第一相位调制器闭环回路进行反馈，高位数部分通过第二电磁闭环回路进行反馈。由此形成的双闭环反馈系统具有能够大幅度拓展系统的动态范围和工作低频带宽，并实现全量程反馈等优点，并可以广泛应用于多种光纤地震计。
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公开(公告)号：CN113703517B
公开(公告)日：2023-06-13
申请号：CN202111021678.4
申请日：2021-09-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06E3/00
Abstract: 本发明公开一种基数可调的多芯光纤算盘。该基数可调的多芯光纤算盘包括光脉冲源模块、多芯光纤算盘、探针激光源模块以及算子采集与触发模块。以利用倏逝场耦合的方式，基于相变材料构造多芯光纤算盘，不同纤芯代表不同的“位”，各“位”的值由光脉冲源模块控制，各光脉冲源发出光脉冲实现算子的拨动，低“位”值拨满后状态被重置，高“位”拨动增加一级，通过探针激光源模块实时监测各个“位”的值，算子采集与触发模块实现光学算子的拨动以及“位”值的电信号获取，此外，对光脉冲源模块不同形式的触发控制可实现不同基数的光子算盘运算。该基数可调的多芯光纤算盘以光学手段实现算盘及其运算，相比于基于电子的计算系统运算速度更快、稳定性更高、抗干扰能力更强，本发明提供一种全新的计算实现手段。
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公开(公告)号：CN111308547B
公开(公告)日：2022-09-27
申请号：CN202010203947.8
申请日：2020-03-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01V1/18
Abstract: 本发明提供的是一种基于复合干涉仪的六维地震波测量装置。装置包括光纤传感壳体12，传感模块13，复合干涉仪14，光电转换模块15；数据采集处理模块16；复合干涉仪14光路主要包括光源输入，环形器143，耦合器144、146，起偏器142，波分复用器145，光纤环，相位调制器140，偏振分束器147、148，本发明采用马赫曾德干涉仪与萨格纳克干涉仪复合光学结构，通过双保偏光路消除温度对测量的影响，通过芯轴式集成结构实现对地震波的六维测量，实现了光纤地震计的小型化设计。
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公开(公告)号：CN113654478B
公开(公告)日：2022-06-17
申请号：CN202111020405.8
申请日：2021-09-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种基于时间门控的多通道光纤应变解调方法。包括：窄线宽光源模块、温度参考FBG‑FP模块、应变传感FBG‑FP阵列模块、光源反馈稳频模块以及边带调制反馈稳频模块，边带调制反馈稳频模块核心为时间门控的多通道反馈控制算法。将窄线宽光源反馈锁定至温度参考FBG‑FP上；利用单边带调制器生成边带光信号，由压控振荡器提供边带调制的射频信号，对压控振荡器的时间门控来遍历每个应变传感FBG‑FP通道；在时间门控的多通道反馈控制算法中，每个通道会分配控制周期，在该控制周期内需完成PDH误差信号的处理与锁定，实现多通道应变信号的高精度、高分辨率实时测量，更为高速、低噪声以及低成本。
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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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Patent Agency Ranking
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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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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