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公开(公告)号：CN114199290A
公开(公告)日：2022-03-18
申请号：CN202111538743.0
申请日：2021-12-15
Applicant: 湖北工业大学
IPC: G01D5/353
Abstract: 本发明提供了一种空域有源光纤腔衰荡传感装置及传感方法。该装置包括连续波激光器、光隔离器、光环形器、第一光纤耦合器、第一偏振控制器、有源光纤衰荡腔、声光调制器、平衡探测器、数据采集卡和计算机。本发明将有源光纤腔衰荡和频移干涉技术融合在一起，在空域内实现了对外界参量的高灵敏度测量。与传统的时域有源光纤腔衰荡传感技术相比，本发明不仅采用连续波激光器克服了脉冲激光器造成的掺铒光纤放大器的增益波动较大的问题，而且分别利用带通滤波和差分探测降低了掺铒光纤放大器的自发辐射噪声和直流噪声的影响，大大提高了传感系统的灵敏度和稳定度。
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公开(公告)号：CN111896036A
公开(公告)日：2020-11-06
申请号：CN202010667244.0
申请日：2020-07-13
Applicant: 湖北工业大学
IPC: G01D5/353
Abstract: 本发明公开了一种连续波空间域光纤光栅腔衰荡传感器系统解调方法，包括：步骤一，使宽带光源发射的连续光在光纤光栅衰荡腔内来回振荡，在光电平衡探测器处获得频移干涉差分电信号；步骤二，利用数据采集处理单元对电信号进行采集，经过快速傅里叶变换、峰值提取和指数拟合处理，获得系统的本征衰荡距离；步骤三，将待测参量作用于任一光纤光栅上，依次改变其大小，重复步骤二，获取对应的一系列衰荡距离；步骤四，计算衰荡距离倒数相对于本征衰荡距离倒数的变化量，绘制其随待测参量变化的曲线，由曲线斜率求出待测参量。本发明采用两个同波长同带宽的光纤光栅形成光纤光栅衰荡腔，不仅能降低成本、获得高灵敏度，而且能实现对温度的自动补偿。
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公开(公告)号：CN114415201A
公开(公告)日：2022-04-29
申请号：CN202210078745.4
申请日：2022-01-24
Applicant: 湖北工业大学
IPC: G01S17/58 , G01S17/34 , G01S7/4911 , G01S7/4913
Abstract: 本发明公开了基于频移干涉的激光雷达测距测速装置，包括连续波激光器、光纤环形器、频移干涉仪、收发单元、平衡探测器、数据采集单元和数字信号处理单元；频移干涉仪由第一光纤耦合器、频移器和第二光纤耦合器组成；连续波激光器发出的连续光依次经光纤环形器、频移干涉仪、收发单元发射出去；目标反射的反射光依次经收发单元、频移干涉仪于第一光纤耦合器处汇合；平衡探测器用来对反射光进行差分探测，获得频移干涉差分信号；数字信号处理单元根据频移干涉差分信号进行测距测速。本发明无需线性调频激光器，故消除了光源的非线性调频影响；而且本发明可实现高精度的测距测速，在无人驾驶、车载激光雷达测距测速领域具有良好的应用前景。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114415201B
公开(公告)日：2024-05-10
申请号：CN202210078745.4
申请日：2022-01-24
Applicant: 湖北工业大学
IPC: G01S17/58 , G01S17/34 , G01S7/4911 , G01S7/4913
Abstract: 本发明公开了基于频移干涉的激光雷达测距测速装置，包括连续波激光器、光纤环形器、频移干涉仪、收发单元、平衡探测器、数据采集单元和数字信号处理单元；频移干涉仪由第一光纤耦合器、频移器和第二光纤耦合器组成；连续波激光器发出的连续光依次经光纤环形器、频移干涉仪、收发单元发射出去；目标反射的反射光依次经收发单元、频移干涉仪于第一光纤耦合器处汇合；平衡探测器用来对反射光进行差分探测，获得频移干涉差分信号；数字信号处理单元根据频移干涉差分信号进行测距测速。本发明无需线性调频激光器，故消除了光源的非线性调频影响；而且本发明可实现高精度的测距测速，在无人驾驶、车载激光雷达测距测速领域具有良好的应用前景。
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公开(公告)号：CN111896036B
公开(公告)日：2021-05-21
申请号：CN202010667244.0
申请日：2020-07-13
Applicant: 湖北工业大学
IPC: G01D5/353
Abstract: 本发明公开了一种连续波空间域光纤光栅腔衰荡传感器系统解调方法，包括：步骤一，使宽带光源发射的连续光在光纤光栅衰荡腔内来回振荡，在光电平衡探测器处获得频移干涉差分电信号；步骤二，利用数据采集处理单元对电信号进行采集，经过快速傅里叶变换、峰值提取和指数拟合处理，获得系统的本征衰荡距离；步骤三，将待测参量作用于任一光纤光栅上，依次改变其大小，重复步骤二，获取对应的一系列衰荡距离；步骤四，计算衰荡距离倒数相对于本征衰荡距离倒数的变化量，绘制其随待测参量变化的曲线，由曲线斜率求出待测参量。本发明采用两个同波长同带宽的光纤光栅形成光纤光栅衰荡腔，不仅能降低成本、获得高灵敏度，而且能实现对温度的自动补偿。
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公开(公告)号：CN213602175U
公开(公告)日：2021-07-02
申请号：CN202022948156.6
申请日：2020-12-08
Applicant: 湖北工业大学
Abstract: 本实用新型提供一种低噪声低增益的增益钳制双向掺铒光纤放大器，包括包括第一光环形器、第一光隔离器、第一泵浦光源、第一波分复用器、第二光环行器、线性腔、第三光环行器、第二光隔离器、第一滤波器、第一光衰减器、第四光环形器、第三光隔离器、第二泵浦光源、第二波分复用器、第四光隔离器、第二滤波器、第二光衰减器。采用单根铒纤对衰荡腔中顺时针、逆时针方向传输的两束光进行双向放大和增益钳制，提供了稳定、平坦的增益，且保证了正反向光具有相同的增益特性，克服了传统掺铒光纤放大器增益大、噪声大所带来的增益不稳定的问题，提升了传感系统的灵敏度、稳定度和精度，在空域有源光纤腔衰荡传感系统中具有很好的应用前景和实用价值。
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公开(公告)号：CN212300381U
公开(公告)日：2021-01-05
申请号：CN202020859790.X
申请日：2020-05-21
Applicant: 湖北工业大学
Abstract: 本实用新型公开了基于频移干涉光纤环衰荡的光纤光栅传感解调装置，包括C波段可调谐激光器、光纤环形器、分光比为50：50的第一光纤耦合器、第一光偏振控制器、光纤衰荡环、不对称插入的声光调制器、声光调制器驱动源、平衡探测器、数据采集卡以及计算机；本实用新型将光纤光栅作为传感元件接入光纤衰荡环，调节连续激光的波长使其位于光纤光栅的线性工作区域内。由于光纤光栅的透射强度随外界参量的变化而线性变化，从而导致光纤衰荡环的总损耗和衰荡距离发生变化，因此本实用新型装置可应用于获取光纤光栅所处外界参量的变化。本实用新型结构简单，成本低，且具有更高的精度、灵敏度及稳定性。
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