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公开(公告)号：CN118623914A
公开(公告)日：2024-09-10
申请号：CN202410276281.7
申请日：2024-03-11
Applicant: 南京大学
IPC: G01D5/26
Abstract: 本发明公开了一种提高弱光栅阵列传感系统频响上限的时分复用方法，包括：传感系统向与其相连接的前置光纤中发射具有指定脉冲宽度和脉冲周期的探测脉冲光，使不同探测脉冲光在弱光栅阵列产生的反射信号依序相互交错且无重叠区域；根据不同探测脉冲光在同一个光栅位置产生的反射信号存在的时延，将不同探测脉冲光产生的反射信号分离在接收端对不同探测脉冲光产生的反射信号进行分离；根据反射信号在弱光栅阵列中产生的位置，对分离得到的不同探测脉冲光产生的反射信号进行对齐；对各个位置的反射信号进行相位解调，得到弱光栅阵列中各位置上的振动信息。本发明能够以远高于传统方法的扰动采样率得到弱光栅阵列中各位置上的振动信息。
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公开(公告)号：CN115265619B
公开(公告)日：2025-03-25
申请号：CN202210892621.X
申请日：2022-07-27
Applicant: 南京大学
IPC: G01D5/38
Abstract: 本发明提供了一种多解调方案的分布式弱光栅阵列传感系统，包括窄线宽激光器、声光调制器、相位调制器、双脉冲信号发生器、信号发生器、掺铒光纤放大器、环形器、融合弱光栅阵列的传感光纤、光电探测器和数据采集卡。本发明在系统结构不变的情况下，可同时实现多种解调方案：π/2相位差解调、2π/3相位差解调、π/4相位差解调，以满足不同的应用需求；另外，消除了相位调制器半波电压不稳定性的影响，保证了解调使用的光电流信号的相位差稳定性。
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公开(公告)号：CN115060299A
公开(公告)日：2022-09-16
申请号：CN202210630272.4
申请日：2022-06-06
Applicant: 南京大学
IPC: G01D5/353
Abstract: 本发明公开了一种基于直接探测的分布式弱光栅阵列传感系统和方法。所述方法的步骤是：用声光调制器对激光器输出的光波进行调幅，形成具有合适脉冲宽度和脉冲间距的双脉冲光；然后用相位调制器对双脉冲光中的前脉冲光进行调相，使前脉冲光上三个区域具有的相位差；调幅和调相后的双脉冲光被掺铒光纤放大器放大后，通过环形器进入光栅阵列；双脉冲光在相邻光栅上的反射光叠加后产生干涉，然后干涉光由环形器进入光电探测器并通过采集卡进行数据采集；对采集到的信号，通过反射信号的波动，实现扰动定位；从扰动位置的反射信号中提取出三个相位差彼此相差的光电流信号，通过去直流、微分、积分等处理进行解相，实现对扰动的定量测量。
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公开(公告)号：CN115265618B
公开(公告)日：2025-04-08
申请号：CN202210890093.4
申请日：2022-07-27
Applicant: 南京大学
IPC: G01D5/38
Abstract: 本发明公开了一种灵敏度可调的大振幅信号分布式弱光栅阵列解调方法，包括：将生成的双脉冲光融合后导入分布式弱光栅阵列，对扰动信号进行测量；利用IQ解调技术对返回的反射光信号和散射光信号进行相位解调，得到反射光的解调结果和散射光的解调结果；选择其中一个散射光信号点，对散射光信号点和反射光信号点的解调结果进行作差；对该散射光信号点的作差结果与反射光的解调结果进行波形比对，如果两者波形一致，输出反射光的解调结果作为扰动信号测量结果，否则，输出作差结果作为扰动信号测量结果。本发明通过结合反射光和散射光进行传感，突破了采样率对应变测量范围的限制，实现了灵敏度可调的大振幅信号测量。
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Patent Agency Ranking
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公开(公告)号：CN115265619A
公开(公告)日：2022-11-01
申请号：CN202210892621.X
申请日：2022-07-27
Applicant: 南京大学
IPC: G01D5/38
Abstract: 本发明提供了一种多解调方案的分布式弱光栅阵列传感系统，包括窄线宽激光器、声光调制器、相位调制器、双脉冲信号发生器、信号发生器、掺铒光纤放大器、环形器、融合弱光栅阵列的传感光纤、光电探测器和数据采集卡。本发明在系统结构不变的情况下，可同时实现多种解调方案：π/2相位差解调、2π/3相位差解调、π/4相位差解调，以满足不同的应用需求；另外，消除了相位调制器半波电压不稳定性的影响，保证了解调使用的光电流信号的相位差稳定性。
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公开(公告)号：CN115265618A
公开(公告)日：2022-11-01
申请号：CN202210890093.4
申请日：2022-07-27
Applicant: 南京大学
IPC: G01D5/38
Abstract: 本发明公开了一种灵敏度可调的大振幅信号分布式弱光栅阵列解调方法，包括：将生成的双脉冲光融合后导入分布式弱光栅阵列，对扰动信号进行测量；利用IQ解调技术对返回的反射光信号和散射光信号进行相位解调，得到反射光的解调结果和散射光的解调结果；选择其中一个散射光信号点，对散射光信号点和反射光信号点的解调结果进行作差；对该散射光信号点的作差结果与反射光的解调结果进行波形比对，如果两者波形一致，输出反射光的解调结果作为扰动信号测量结果，否则，输出作差结果作为扰动信号测量结果。本发明通过结合反射光和散射光进行传感，突破了采样率对应变测量范围的限制，实现了灵敏度可调的大振幅信号测量。
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公开(公告)号：CN115060299B
公开(公告)日：2025-04-08
申请号：CN202210630272.4
申请日：2022-06-06
Applicant: 南京大学
IPC: G01D5/353
Abstract: 本发明公开了一种基于直接探测的分布式弱光栅阵列传感系统和方法。所述方法的步骤是：用声光调制器对激光器输出的光波进行调幅，形成具有合适脉冲宽度和脉冲间距的双脉冲光；然后用相位调制器对双脉冲光中的前脉冲光进行调相，使前脉冲光上三个区域具有#imgabs0#的相位差；调幅和调相后的双脉冲光被掺铒光纤放大器放大后，通过环形器进入光栅阵列；双脉冲光在相邻光栅上的反射光叠加后产生干涉，然后干涉光由环形器进入光电探测器并通过采集卡进行数据采集；对采集到的信号，通过反射信号的波动，实现扰动定位；从扰动位置的反射信号中提取出三个相位差彼此相差#imgabs1#的光电流信号，通过去直流、微分、积分等处理进行解相，实现对扰动的定量测量。
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公开(公告)号：CN116182917A
公开(公告)日：2023-05-30
申请号：CN202310204862.5
申请日：2023-03-06
Applicant: 南京大学
IPC: G01D5/353
Abstract: 本发明公开了一种基于外差探测的双波长分布式弱光栅阵列传感系统，包括第一窄线宽激光器、第二窄线宽激光器、2×2耦合器、第一声光调制器、第二声光调制器、脉冲信号发生器、2×1耦合器、掺铒光纤放大器、环形器、融合双波长弱光栅阵列的传感光纤、波分复用器、第一光电探测器、第二光电探测器、数据采集卡以及数据处理器。本发明可以实现在空间分辨率不变的情况下，将传感距离延长近两倍，或者在传感距离不变的情况下，将空间分辨率提升两倍。
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