一种基于MEMS工艺的光纤声压传感器及其制备方法

    公开(公告)号:CN114279551B

    公开(公告)日:2023-10-27

    申请号:CN202111562112.2

    申请日:2021-12-20

    IPC分类号: G01H9/00

    摘要: 本发明公开了一种基于MEMS工艺的光纤声压传感器及其制备方法,属于光纤传感器技术领域。本发明解决了现有光纤声压传感器由于初始腔长相位差不准确,进而导致传感器解调效果不好的问题。本发明传感器包括两个光纤组件和夹层结构,夹层结构为SOI‑空气‑硅的夹层结构,具体的支撑结构层为框架结构与第二Si基层形成第一方形槽,SiO2层和第一Si层上刻蚀有方形通孔,该方形通孔与SOI衬底层构成第二方形槽,两个方形槽连通在夹层结构内形成密封腔。两个方形槽的存在使传感器具有两个长度不等的F‑P腔,继而使两路干涉信号相位差保持恒定,从而获得两路正交信号,后续结合双F‑P腔正交测量法,实现对声压信号的精准测量。

    分振幅点干涉共路离轴数字全息测量装置及方法

    公开(公告)号:CN116359178A

    公开(公告)日:2023-06-30

    申请号:CN202310470657.3

    申请日:2023-04-27

    IPC分类号: G01N21/45 G01N21/01

    摘要: 本发明公开了一种分振幅点干涉共路离轴数字全息测量装置及方法,波长为λ的光源、第一平面反射镜、显微物镜、第一透镜、分光棱镜、第二平面反射镜、第三平面反射镜、第二透镜、孔阵列、第三透镜、CCD相机和计算机;光源发出光束经过第一平面反射镜后到达被测样品,调制上物体信息后的光波经显微物镜扩束,后由第一透镜准直从而形成平面光,随后经过将光束一分为二的分光棱镜,随后两束光分别经过第二平面反射镜和第三平面反射镜,随后两束光依次经过第二透镜、孔径阵列和第三透镜,随后由CCD相机的感光面接收,CCD相机的图像信号输出端连接计算机。本发明具有视场利用率高、样本制作简单、畸变信息较小和全息图质量高的优点。

    基于简易光路结构的法布里-珀罗复合腔高温压力传感器

    公开(公告)号:CN116295981A

    公开(公告)日:2023-06-23

    申请号:CN202310003607.4

    申请日:2023-01-03

    IPC分类号: G01L1/24 G01L11/02

    摘要: 基于简易光路结构的法布里‑珀罗复合腔高温压力传感器,属于压力测量领域。为了解决现有传感器结构测量的压力值不准确。一号单根光纤首端端面为8°倾斜端面,二号单根光纤首端端面为8°倾斜端面,一号单根光纤的尾端端面和二号单根光纤的尾端端面均为平齐端面;光源发出的光从一号单根光纤的首端端面进入一号单根光纤中,从一号单根光纤的尾端端面出射,进入到复合腔传感器芯片中,经过复合腔传感器芯片处理形成带有压力信号的干涉光;带有压力信号的干涉光从二号单根光纤的尾端端面进入到二号单根光纤中,再从二号单根光纤的首端端面出射进入压力信号解调装置中,得到压力值进行显示。它用于解析压力值。

    一种基于导数相位光流法的结构振动视频测量方法及系统

    公开(公告)号:CN115841504A

    公开(公告)日:2023-03-24

    申请号:CN202211558466.4

    申请日:2022-12-06

    IPC分类号: G06T7/246 G06T5/00 G06F17/15

    摘要: 本发明公开了一种基于导数相位光流法的结构振动视频测量方法及系统,利用相机对被测结构的振动过程以满足奈奎斯特采样率的帧率进行视频采集,获取富含振动信息的时序变化图像序列,同时作为实部序列;利用二维一阶导数算子逐帧与每一图像序列做二维卷积,获取解析信号的虚部序列;利用复数结合算子将实部序列与虚部序列一一对应结合,获取富含相位信息的解析序列;利用四象限反正切运算操作上述解析序列,获取富含相对位移变化场信息的相邻帧相位变化;利用幅值滤波去噪方法处理得到去噪后的相位变化序列;利用计算所得转换比例因子以及快速傅里叶变换,得到被测结构的实际振动位移以及振动频率。本发明具有更快的速度、更高的精度和抗噪性能。

    一种基于空间时向除法的结构振动视频测量方法及系统

    公开(公告)号:CN115452125A

    公开(公告)日:2022-12-09

    申请号:CN202211134856.9

    申请日:2022-09-19

    IPC分类号: G01H9/00 G06T7/00 G06T7/70

    摘要: 本发明提出一种基于空间时向除法的结构振动视频测量方法及系统。涉及结构振动视频测量技术领域,包括利用相机采集获取结构振动的时序变化图像序列;利用空频转换法处理时序变化图像序列,获取第一频域空间复数特征序列;利用空间时向除法处理第一频域空间复数特征序列相邻帧,获取第二频域空间复数特征序列;利用四象限反正切运算操作第二频域空间复数特征序列,获取富含相对位移变化场信息的相邻帧相位变化;计算被测物转换比例因子;计算时序上的结构振动的实际幅值;计算被测结构振动的频率。本发明无需预处理操作,避免了空频域转换过程复杂耗时的解包裹操作,同时准确的去除背景噪声,从而鲁棒性高,抗噪声性能强,运行速率快。

    基于二维相位光栅和点衍射的三视场数字全息检测装置与方法

    公开(公告)号:CN107421437B

    公开(公告)日:2019-07-16

    申请号:CN201710589240.3

    申请日:2017-07-19

    IPC分类号: G01B9/027 G01B9/02

    摘要: 本发明提供一种基于二维相位光栅和点衍射的三视场数字全息检测装置与方法。包括:出射波长为λ的光源(1)、偏振片Ⅰ(2)、准直扩束装置(3)、测量窗口(4)、待测物体(5)、第一透镜(6)、二维相位光栅(7)、孔阵列(8)、偏振片Ⅱ(9)、偏振片Ⅲ(10)、偏振片Ⅳ(11)、第二透镜(12)、光阑(13)、图像传感器(14)和计算机(15)。通过二维相位光栅分光和引入载波实现了视场平移和频域分离,通过偏振片组避免三束物光的干涉实现频谱间的串扰的减小。本发明简单易行,调整方便,图像传感器视场利用率提高;全息图载波频率映射关系简单,可通过光栅离焦精确控制,系统载波频率确定复杂度低,相位恢复算法效率高。

    基于高光谱红外图像的气体检测识别和浓度表示方法

    公开(公告)号:CN107451590B

    公开(公告)日:2020-09-25

    申请号:CN201710589248.X

    申请日:2017-07-19

    IPC分类号: G06K9/40 G06K9/46 G06K9/62

    摘要: 本发明基于高光谱红外图像的气体检测识别和浓度表示方法,涉及化学气体检测识别和浓度表示方法。本发明解决了现有基于高光谱的化学气体检测和识别的方法需要现场取样、检测速度慢和现场气体轮廊和浓度显示的技术问题。本发明直接处理被检测地区预处理的高光谱红外图像,得到被检测地区的红外高光谱数据和可见光图片,将像素为下标的数据转化为透过率/吸光度数据;再与化学气体光谱库中待检测化学气体数据进行拟合做差,使用非线性最小二乘法判别出气体类别。采用图像分割得到每种气体的分布范围,采用颜色表征气体类别,与同区域可见光图片图像融合在屏幕上显示;可用于工厂污染气体排放检测和突发灾害事件中有害气体泄露检测领域。

    基于二维周期光栅和点衍射的三视场数字全息检测装置与方法

    公开(公告)号:CN107356195B

    公开(公告)日:2019-09-27

    申请号:CN201710589251.1

    申请日:2017-07-19

    IPC分类号: G01B9/021

    摘要: 本发明涉及一种基于二维周期光栅和点衍射的三视场数字全息检测装置与方法。包括:出射波长为λ光源(1)、偏振片Ⅰ(2)、准直扩束装置(3)、测量窗口(4)、待测物体(5)、第一透镜(6)、二维周期光栅(7)、孔阵列(8)、偏振片Ⅱ(9)、偏振片Ⅲ(10)、偏振片Ⅳ(11),第二透镜(12)、光阑(13)、图像传感器(14)、计算机(15)。通过二维周期光栅分光和引入载波实现视场平移和频域分离,通过偏振片组避免三束物光间干涉,实现频谱间串扰减小。本发明简单易行,调整方便,图像传感器视场利用率高;全息图载波频率映射关系简单,确定容易,通过光栅离焦精确控制,系统载波频率确定复杂度低,相位恢复算法效率高。

    基于二维周期光栅和点衍射的四视场数字全息检测装置与方法

    公开(公告)号:CN107356194B

    公开(公告)日:2019-09-27

    申请号:CN201710589244.1

    申请日:2017-07-19

    IPC分类号: G01B9/021

    摘要: 本发明属于数字全息检测领域,特别涉及一种基于二维周期光栅和点衍射的四视场数字全息检测装置与方法。本技术采用双波长进行照射,利用二维周期光栅的分光和载频的作用实现视场的平移和频域的分离;通过偏振片组避免四束物光间的相互干涉,从而避免了频谱的串扰。本发明方法简单、处理方便,可充分利用图像传感器的空间分辨率和空间带宽积,提高了图像传感器的视场利用率,并通过简单的计算便可使得检测窗口大小和光栅周期互相匹配,避免了复杂的光路准直过程,具有光路简单,抗干扰能力强的优势。

    基于二维相位光栅和点衍射的双视场数字全息检测方法

    公开(公告)号:CN107388986B

    公开(公告)日:2019-07-16

    申请号:CN201710589252.6

    申请日:2017-07-19

    IPC分类号: G01B11/24

    摘要: 本发明涉及一种基于二维相位光栅和点衍射的双视场数字全息检测装置与方法。装置包括波长为λ的光源(1)、线偏振片Ⅰ(2)、准直扩束装置(3)、测量窗口(4)、待测物体(5)、第一透镜(6)、二维相位光栅(7)、孔阵列(8)、线偏振片Ⅱ(9)、线偏振片Ⅲ(10)、第二透镜(11)、光阑(12)、图像传感器(13)、计算机(14)。本技术通过二维相位光栅的分光和引入载波的作用实现视场的平移和频域的分离,并且通过偏振片组避免两束物光间的干涉来减小频谱间的串扰。本发明简单易行,调整方便,图像传感器的视场利用率高;全息图载波频率映射关系简单,可通过光栅离焦量简单精确控制,系统载波频率的复杂度低、相位恢复算法效率高。