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公开(公告)号：CN112986186B
公开(公告)日：2024-09-06
申请号：CN202110422720.7
申请日：2021-04-20
Applicant: 中国计量大学
Abstract: 本发明公开了一种利用漂移光束轨道角动量分数谱探测障碍物角向结构的装置。实施步骤是：用计算机制备具有扰动相位和随机中心的涡旋光全息图序列并在空间光调制器上播放；激光经过空间光调制器调制产生漂移光束，漂移光束射入分束器，分束器将漂移光束分成两束，分别经过相位板和道威棱镜；使用分束器将这两束光合束，构成干涉回路；不放置相位板使用CCD相机拍第一张干涉图，放上相位板使用CCD相机拍第二张干涉图；将两张干涉图相减的光强差进行角向傅里叶变换可得涡旋光轨道角动量分数谱；放上障碍物，重复以上步骤获得障碍物的轨道角动量分数谱，对比两张谱图中轨道角动量分布曲线凹谷位置，获得障碍物的角向缺口信息。该装置产生的漂移光束轨道角动量分数谱可以分析障碍物角向结构，使用具有扰动相位和随机中心的涡旋光对障碍物的探测工作，属于轨道角动量谱测量领域。
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公开(公告)号：CN110260800B
公开(公告)日：2024-08-13
申请号：CN201910698090.9
申请日：2019-07-31
Applicant: 中国计量大学
Abstract: 本发明公开了基于量子增强的微悬臂梁光纤光栅微位移传感器，其特征包括激光器、2×1耦合器、滤波器、掺铒光纤放大器、光纤偏振控制器、光纤偏振分束器、色散位移光纤、粗波分复用器、光纤隔离器、光纤布拉格光栅、微悬臂梁、平衡探测器、频谱分析仪；本发明使用经四波混频后产生的量子纠缠双光束，其具有高度量子相关性，每个模式的强度差量子噪声都降低，探测光与参考光量子相关噪声相减，产生低于散粒噪声极限的噪声基底，使被湮没在量子噪声下的信号可以被探测到，由此实现对微位移的突破量子噪声极限的超高灵敏度测量。本发明基于量子增强的微悬臂梁光纤光栅微位移传感器具有极高灵敏度，安全可靠，很高的实用价值的优点。
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公开(公告)号：CN110632033B
公开(公告)日：2024-04-12
申请号：CN201911085109.9
申请日：2019-11-08
Applicant: 中国计量大学
Abstract: 本发明涉及基于FBG解调仪的F‑P干涉型多点测量氢气传感器的使用方法，包括FBG解调仪、长距离单模传输光纤、阵列波导光栅、FP传感头、PC机；所述FP传感头由空芯光纤、PDMS(聚二甲基硅氧烷)薄膜和Pt/WO3(三氧化钨载铂)氢敏材料组成；当氢气浓度增加时，Pt/WO3氢敏材料与氢气发生反应放热，PDMS薄膜体积膨胀，空气腔腔长缩短，FP传感头的干涉光谱将发生漂移，进而阵列波导光栅的反射光强发生改变，通过PC机检测反射光强的变化，就可实现对氢气浓度的测量。本发明提出一种结构简单、灵敏度高、可同时多点测量的基于FBG解调仪的F‑P干涉型多点测量氢气传感器。
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公开(公告)号：CN110501307B
公开(公告)日：2023-12-19
申请号：CN201910663930.8
申请日：2019-07-23
Applicant: 中国计量大学
IPC: G01N21/41
Abstract: 本发明公开了一种基于量子增强的光纤表面等离子体共振折射率传感器，其特征包括激光器、2×1耦合器、滤波器、掺铒光纤放大器、滤波器、光纤偏振控制器、光纤偏振分束器、色散位移光纤、粗波分复用器、光纤SPR传感器、平衡探测器、频谱分析仪；外界折射率发生微小变化，量子增强的SPR传感器的共振响应会产生频移并且给定波长下的光传输强度会相应变化，而且光强度的变化与折射率变化量呈线性关系，对所得光纤SPR传感器透射光强度与参考光比较，通过测量强度变化可以获得折射率变化量；本发明光纤表面等离子体共振折射率传感器具有使灵敏度突破量子噪声极限，安全可靠的优点。
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公开(公告)号：CN108152220B
公开(公告)日：2023-10-13
申请号：CN201810011621.8
申请日：2018-01-05
Applicant: 中国计量大学
IPC: G01N21/25
Abstract: 本发明涉及基于双C型微型空腔的敏感膜内嵌式光纤氢气传感器，其特征在于包括宽带光源、光谱分析仪、单模光纤、环形器、双C型氢气传感头；PDMS（聚二甲基硅氧烷）将空芯光纤分隔成两个C型空腔，一个微腔形成干涉结构，另一个微腔内嵌氢气敏感材料作为传感区。当氢气浓度增加，Pt/WO3（三氧化钨载铂）粉末与氢气发生反应产生热，PDMS薄膜体积发生膨胀，导致干涉谱移动，检测干涉波长的变化就可以得到氢气的浓度。针对现有光纤氢气传感器存在的传感区域大、不适合远距离操控、氢气敏感材料容易脱落，制作复杂等缺点，提出了一种结构制作简单，操作灵活，传感结构紧凑，尺寸微小，可以长期使用的基于双C型微型空腔的敏感膜内嵌式光纤氢气传感器。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107064066B
公开(公告)日：2023-06-06
申请号：CN201710273194.6
申请日：2017-04-21
Applicant: 中国计量大学
IPC: G01N21/45
Abstract: 本发明涉及一种基于光纤微腔双F‑P游标放大氢气传感器的自标定方法及装置，其特征在于包括宽带光源、光谱分析仪、3dB耦合器、单模光纤、双F‑P氢气传感模块；双F‑P氢气传感模块由空芯光纤、多模光纤熔接形成；其中空芯光纤构成第一F‑P光纤微腔；多模光纤构成第二F‑P光纤微腔，外表面镀有银膜，银/钯复合膜。第一F‑P光纤微腔作为“基标尺”，提供一系列基准线，第二F‑P光纤微腔作为“游标尺”，用于感应待测量；当氢气浓度增加，银/钯复合膜体积发生膨胀，导致干涉谱移动，检测干涉波长的变化就可以得到氢气的浓度。针对现有光纤氢气传感器零基漂移的问题，提出了一种精度高，感应量程大的基于光纤微腔双F‑P游标放大氢气传感器的自标定方法及装置。
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公开(公告)号：CN116025525A
公开(公告)日：2023-04-28
申请号：CN202211333785.5
申请日：2022-10-28
Applicant: 中国计量大学
IPC: F03D17/00
Abstract: 本发明属于光纤传感技术领域，提供了基于和层级CNN的风力发电机监测方法。本发明方法首先通过系统采集风力发电机桨叶振动信号，然后通过VMD方法对桨叶振动信号进行降噪，减小系统噪声对振动信号的影响，增强信号本身的特征；之后，对降噪后的信号进行归一化处理，然后通过GAF算法将一维信号转化为二维图片；之后，将二维图片送入第一层级AlexNet中进行待机、开机、工作、关机四种状态的分类；最后，将状态分类后的图片送入第二层级改进的VGG16网络中进行准确的监测识别，其中待机状态包括正常待机和波动待机，开机状态包括瞬间启动和正常启动，工作状态包括正常工作和故障工作，关机状态包括制动关机和正常关机；由于GAF不需要进行迭代操作，识别的速度大大提高，并且经过层级CNN可以更加精确的分类识别，减少系统的误报率。
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公开(公告)号：CN109856638B
公开(公告)日：2021-09-17
申请号：CN201910148370.2
申请日：2019-02-28
Applicant: 中国计量大学
Abstract: 本发明公开了一种特定水下目标自动搜索定位的方法，通过将自主水下潜航器AUV作为可移动的声纳信号接收换能器阵列，使得水底声纳图像采集更加便捷高效全面，采用EKF‑SLAM算法和芯片级原子钟CSAC提高自主水下潜航器的定位精度，应用机器学习形成特定水下目标的光学和声学图像数据特征集，在自主水下潜航器AUV进行特征识别后对可能的目标数据回传母船进行人为二次判别，大大提高了目标搜索的效率。
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公开(公告)号：CN113252606A
公开(公告)日：2021-08-13
申请号：CN202110532944.3
申请日：2021-05-17
Applicant: 中国计量大学
IPC: G01N21/41
Abstract: 本发明首先构造了一个基于四波混频过程的双模相位敏感放大器，然后将其与表面等离子体共振结构耦合起来构成一个量子增强的折射率传感器，其中包括一束泵浦光、两束种子光、一个表面等离子体共振结构、一个衰减器、两个光电探测器、一个减法器、一个频谱分析仪。本发明具有以下特征：当两束处于相干态的种子光与一束泵浦光在热铷蒸汽中发生四波混频过程时，两束种子光光强放大并且其光强大小依赖于相位的变化，这样就构成了一个双模相位敏感放大器。相位敏感放大器产生的两个输出光中一束称为信号光，另一束称为闲置光。根据上述结构我们提出了下述两种方案：1.信号光与表面等离子体共振结构相互耦合，闲置光经过衰减器的匹配衰减以保证量子关联始终存在；2.信号光与表面等离子体共振结构相互耦合，闲置光没有经过衰减器的匹配衰减，这样做的好处就是可以获得一个较大的调制深度。基于上述两种原理可以分别制备低噪声和高灵敏度的折射率传感器，以此实现对折射率的量子增强传感。
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公开(公告)号：CN112986186A
公开(公告)日：2021-06-18
申请号：CN202110422720.7
申请日：2021-04-20
Applicant: 中国计量大学
Abstract: 本发明公开了一种利用漂移光束轨道角动量分数谱探测障碍物角向结构的装置。实施步骤是：用计算机制备具有扰动相位和随机中心的涡旋光全息图序列并在空间光调制器上播放；激光经过空间光调制器调制产生漂移光束，漂移光束射入分束器，分束器将漂移光束分成两束，分别经过相位板和道威棱镜；使用分束器将这两束光合束，构成干涉回路；不放置相位板使用CCD相机拍第一张干涉图，放上相位板使用CCD相机拍第二张干涉图；将两张干涉图相减的光强差进行角向傅里叶变换可得涡旋光轨道角动量分数谱；放上障碍物，重复以上步骤获得障碍物的轨道角动量分数谱，对比两张谱图中轨道角动量分布曲线凹谷位置，获得障碍物的角向缺口信息。该装置产生的漂移光束轨道角动量分数谱可以分析障碍物角向结构，使用具有扰动相位和随机中心的涡旋光对障碍物的探测工作，属于轨道角动量谱测量领域。
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