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公开(公告)号：CN112968344B
公开(公告)日：2022-05-24
申请号：CN202110152377.9
申请日：2021-02-03
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于复合光锁相光纤激光器扫频线性化和相干增强方法，在扫频激光光源系统开环状态下，通过计算得到一组控制电压信号，在控制电压信号的驱动下扫频光纤激光器的响应线性度得到初步校正；在扫频激光光源系统开环状态基础上，加上压电陶瓷驱动环路和声光移频器环路形成闭环状态，扫频光信号经过马赫‑曾德干涉结构和光电探测器产生具有扫频信息的拍频信号与扫频驱动信号通过数字鉴相器输出误差信号，误差信号加载到控制电压信号上形成新的反馈控制信号，在新的反馈控制信号驱动下压电陶瓷驱动环路与声光移频器环路均进入闭环反馈控制状态。采用复合光锁相技术，光纤激光器扫频线性化和相干性同时得到了增强。
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公开(公告)号：CN114923559A
公开(公告)日：2022-08-19
申请号：CN202210437343.9
申请日：2022-04-19
Applicant: 北京理工大学
IPC: G01H9/00
Abstract: 本发明公开了一种基于相位解调光频域反射仪的分布式光纤声波测量方法，包括：驱动光纤激光器发射光信号；光信号由第一保偏耦合器的一条支路进入非平衡马赫‑曾德干涉仪，生成光拍信号，经光电转换后进入光学锁相环，产生锁相控制信号；锁相控制信号驱动光纤激光器发射高相干高线性扫频激光；该扫频激光由第一保偏耦合器的另一条支路进入光频域反射仪的测量臂和参考臂，根据FBG光纤获取待测量声波的回波信号，产生拍频电信号；该拍频电信号经过采集卡转换为数字信号；将数字信号进行相位解调，获取待测量声波的相位变化信息。该方法有效提升了长距离声波测量下宽扫频激光的相干性和线性度，同时有效抑制了相干衰落噪声对相位解调的影响。
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公开(公告)号：CN111404006B
公开(公告)日：2021-02-02
申请号：CN202010201759.1
申请日：2020-03-20
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于相位连续扫频光纤激光器的噪声抑制方法，在开环状态下，通过预畸变算法得到一组控制电压信号，在控制电压信号的驱动下扫频光纤激光器的响应线性度得到初步校正；在此基础上，加上锁相系统形成闭环状态，扫频光信号经过马赫‑増德干涉结构产生的具有扫频信息的拍频信号与参考信号通过鉴相器输出误差信号；将误差信号输入高阶环路滤波器中，经滤波放大后驱动光纤激光器输出频率受调制的光信号；通过实时频谱分析仪对受调制的光信号进行分析，验证锁相结果；当拍频信号与参考信号锁定后，则受调制的光信号为抑制噪声后的扫频光信号。该方法有效的抑制扫频噪声、非线性噪声以及激光器的固有噪声对系统的影响。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114719955B
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202210399592.3
申请日：2022-04-15
Applicant: 北京理工大学
IPC: G01H9/00
Abstract: 本发明公开了光频域反射仪分布式光纤测量中的相干衰落噪声抑制方法，该方法包括：激光器在光锁相环模块的反馈控制下产生高相干性的线性扫频激光；高相干性的线性扫频激光通过第一保偏耦合器分成两部分，能量较高的一部分光进入第二保偏耦合器分成两路光信号，一路光信号产生N路回波信号与另一路光信号分成的N路参考信号通过第三保偏耦合器发生干涉，合束生成光拍信号；通过平衡接收机将合束的光拍信号转换为电信号；使用同步采集卡采集电信号数据，转换为数字信号；对数字信号进行矢量加权平均处理，获得相干衰落噪声被抑制的测量信号；该方法有效的抑制相干衰落噪声，提升了基于光频域反射仪相位解调的光纤分布式振动测量能力。
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公开(公告)号：CN111404006A
公开(公告)日：2020-07-10
申请号：CN202010201759.1
申请日：2020-03-20
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于相位连续扫频光纤激光器的噪声抑制方法，在开环状态下，通过预畸变算法得到一组控制电压信号，在控制电压信号的驱动下扫频光纤激光器的响应线性度得到初步校正；在此基础上，加上锁相系统形成闭环状态，扫频光信号经过马赫-増德干涉结构产生的具有扫频信息的拍频信号与参考信号通过鉴相器输出误差信号；将误差信号输入高阶环路滤波器中，经滤波放大后驱动光纤激光器输出频率受调制的光信号；通过实时频谱分析仪对受调制的光信号进行分析，验证锁相结果；当拍频信号与参考信号锁定后，则受调制的光信号为抑制噪声后的扫频光信号。该方法有效的抑制扫频噪声、非线性噪声以及激光器的固有噪声对系统的影响。
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公开(公告)号：CN114923559B
公开(公告)日：2023-05-05
申请号：CN202210437343.9
申请日：2022-04-19
Applicant: 北京理工大学
IPC: G01H9/00
Abstract: 本发明公开了一种基于相位解调光频域反射仪的分布式光纤声波测量方法，包括：驱动光纤激光器发射光信号；光信号由第一保偏耦合器的一条支路进入非平衡马赫‑曾德干涉仪，生成光拍信号，经光电转换后进入光学锁相环，产生锁相控制信号；锁相控制信号驱动光纤激光器发射高相干高线性扫频激光；该扫频激光由第一保偏耦合器的另一条支路进入光频域反射仪的测量臂和参考臂，根据FBG光纤获取待测量声波的回波信号，产生拍频电信号；该拍频电信号经过采集卡转换为数字信号；将数字信号进行相位解调，获取待测量声波的相位变化信息。该方法有效提升了长距离声波测量下宽扫频激光的相干性和线性度，同时有效抑制了相干衰落噪声对相位解调的影响。
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公开(公告)号：CN114719955A
公开(公告)日：2022-07-08
申请号：CN202210399592.3
申请日：2022-04-15
Applicant: 北京理工大学
IPC: G01H9/00
Abstract: 本发明公开了光频域反射仪分布式光纤测量中的相干衰落噪声抑制方法，该方法包括：激光器在光锁相环模块的反馈控制下产生高相干性的线性扫频激光；高相干性的线性扫频激光通过第一保偏耦合器分成两部分，能量较高的一部分光进入第二保偏耦合器分成两路光信号，一路光信号产生N路回波信号与另一路光信号分成的N路参考信号通过第三保偏耦合器发生干涉，合束生成光拍信号；通过平衡接收机将合束的光拍信号转换为电信号；使用同步采集卡采集电信号数据，转换为数字信号；对数字信号进行矢量加权平均处理，获得相干衰落噪声被抑制的测量信号；该方法有效的抑制相干衰落噪声，提升了基于光频域反射仪相位解调的光纤分布式振动测量能力。
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公开(公告)号：CN112968344A
公开(公告)日：2021-06-15
申请号：CN202110152377.9
申请日：2021-02-03
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于复合光锁相光纤激光器扫频线性化和相干增强方法，在扫频激光光源系统开环状态下，通过计算得到一组控制电压信号，在控制电压信号的驱动下扫频光纤激光器的响应线性度得到初步校正；在扫频激光光源系统开环状态基础上，加上压电陶瓷驱动环路和声光移频器环路形成闭环状态，扫频光信号经过马赫‑曾德干涉结构和光电探测器产生具有扫频信息的拍频信号与扫频驱动信号通过数字鉴相器输出误差信号，误差信号加载到控制电压信号上形成新的反馈控制信号，在新的反馈控制信号驱动下压电陶瓷驱动环路与声光移频器环路均进入闭环反馈控制状态。采用复合光锁相技术，光纤激光器扫频线性化和相干性同时得到了增强。
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