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公开(公告)号：CN115825554A
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN202211565724.1
申请日：2022-12-07
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01R23/02
Abstract: 本发明公开了一种基于光学啁啾链和气体吸收的超快微波频率测量方法及装置，涉及微波频率测量技术领域。本发明的技术要点包括：光源作为载波经过频率调制形成光学啁啾链；提取光学啁啾链的下边带；光学啁啾链的下边带加载待测微波信号，经气体吸收后，转化获得待测微波时域电信号；对待测微波时域电信号进行解调，包括获取时域电信号的吸收峰位置，通过吸收峰位置即可解调得到每个采样周期内的待测微波频率。本发明利用光学啁啾链实现对微波频率的连续测量，产生的气体吸收信号在时域上首尾相连，直接采集时域信号即可完成对微波频率测量的实时监测；进一步，引入参考微波频率补偿光源波长波动。本发明测量稳定性强，可实现超快微波频率测量。
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公开(公告)号：CN114235016A
公开(公告)日：2022-03-25
申请号：CN202111479962.6
申请日：2021-12-06
Abstract: 本发明的实施方式提供了一种基于注入锁定高阶边带输出的动态BOTDA传感方法及系统。该方法包括：光源输出的激光分为第一子束和第二子束；任意波形发生器的一个信道产生脉冲信号，通过第一电光调制器加载到第一子束，将其从连续光调制为脉冲泵浦光进入待测光纤；任意波形发生器的另一信道产生任意波信号，通过第二电光调制器对第二子束进行调制，产生多阶边带，各阶边带进入从激光器以锁定预设边带，得到锁定预设边带的探测光并进入待测光纤与脉冲泵浦光发生受激布里渊散射，以接收产生的散射光；任意波信号的每个扫描频率与脉冲信号的每个脉冲一一对应。本发明的上述技术，由于注入锁定了高阶边带，可以将任意波带宽要求在动态测量中降低一个量级。
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公开(公告)号：CN114050863A
公开(公告)日：2022-02-15
申请号：CN202111194684.X
申请日：2021-10-13
Applicant: 哈尔滨工业大学 , 国家电网公司信息通信分公司 , 鞍山睿科光电技术有限公司
IPC: H04B10/079 , G06K9/62
Abstract: 一种基于DBSCAN算法的在运电力通信光缆应变解调方法及系统，涉及光纤通信技术领域，用以解决现有技术对于测量的布里渊频移数据中温度和应变的变化难以自动区分导致不能有效获得光缆应变量的问题。本发明的技术要点包括：利用聚类分析算法对光缆的布里渊频移曲线数据进行聚类；根据聚类结果对光缆进行分段，以相邻分类簇之间有无噪声点确定光缆所有接续点，进而获得光缆的分段结果；对分段结果中每段光缆的多个非噪声点计算其布里渊频移值的均值作为对应的参考布里渊频移值，进而对每段光缆计算应变量，实现应变和温度的分离。本发明可行性强，识别准确率高，可完成对不同光缆熔接的应变解调。本发明可应用于自动获取在运电力通信光缆的应变量之中。
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公开(公告)号：CN114002185A
公开(公告)日：2022-02-01
申请号：CN202111363189.7
申请日：2021-11-17
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01N21/39
Abstract: 一种基于光学调频连续波的多点色散光谱测量装置和方法，属于激光色散光谱和气体传感领域。本发明针对现有色散光谱技术在多点气体探测领域存在的空间分辨率低的问题。装置包括：调频激光器输出频率随时间线性变化的连续光，经分光比为1:99的第二耦合器将1％的连续光作为参考光传递至偏振控制器进行偏振方向的调制；将99％的连续光作为探测光由1端口进入环形器，并由2端口同时输出至多个传感器；每个传感器包括并行设置的修正光路和气池光路，修正光路和气池光路返回后与偏振控制器输出的参考光混频得到拍频信号，经一号平衡探测器转换为拍频电信号后，传递至信号处理器进行处理确定气池内气体浓度。本发明用于气体浓度检测。
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公开(公告)号：CN109959627B
公开(公告)日：2021-07-06
申请号：CN201910288076.1
申请日：2019-04-10
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种基于光学捷变频的快速气体吸收光谱测量装置及方法，涉及快速气体吸收光谱的测量方法，属于吸收光谱测量领域。本发明是为了解决现有光谱测量方法存在无法实现快速在线检测，且测量光信号的扫频范围有限，无法获得完整的吸收光谱信号，造成测量的准确性差的问题。本发明通过控制第一激光器的频率ν1和第二激光器的频率ν2，实现调节扫频闲频光的中心频率位于被测气体吸收峰位置，使得本发明所述装置及方法可用于不同气体的检测。通过控制高速扫频微波源的扫频速度，实现不同速率的气体吸收光谱检测。本发明是适用于已知气体的浓度进行测量。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111895918B
公开(公告)日：2021-06-15
申请号：CN202010884858.4
申请日：2020-08-28
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01B11/02
Abstract: 本发明提出一种多点串联式分布式光纤位移传感器及其测量系统，将分布式传感光纤黏贴于变截面悬臂梁上下表面，形成位移传感器，利用变截面悬臂梁端部位移变化与其上下表面传感光纤应变变化之间的传感关系，实现对悬臂梁端部位移的测量。传感器的位移测量精度和量程可以调节，并且单个位移传感器可以实现多方向位移测量。本发明介绍的位移传感器可通过一根光纤进行多点串联，使用高空间分辨率长距离分布式光纤应变传感系统测量所有串联测点的位移变化，形成超多测点的长距离同步位移监测系统。本发明能够满足大型土木工程结构对长距离、超多测点和高精度的位移测量需求，并且造价成本合理，系统结构简单，便于实施。
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公开(公告)号：CN110132137B
公开(公告)日：2021-03-30
申请号：CN201910372188.5
申请日：2019-05-06
Applicant: 哈尔滨工业大学 , 湖北三江航天红峰控制有限公司
IPC: G01B11/02
Abstract: 本发明提出了一种基于分布式光纤监测的大型悬索桥钢箱梁全长位移分布测量方法，属于结构健康监测技术领域。所述测量方法包括：步骤一、将分布式应变和温度传感光缆沿长度方向布设在钢箱梁内底板上并覆盖钢箱梁全长；步骤二、测量钢箱梁底板的全长应变分布，并消除温度效应；步骤三、对钢箱梁底板的全长应变分布进行二次积分计算，获得包含一个待定参数Cm的钢箱梁全长位移分布函数；步骤四、在钢箱梁上布设至少一个GPS位移传感器，使用GPS位移传感器测量的数据求解钢箱梁位移分布函数中的待定参数Cm，进而获得钢箱梁全长位移分布的测量结果。所述测量方法极大丰富了大型悬索桥钢箱梁位移测量信息，有助于提升大型悬索桥桥梁安全检测结果的可靠性。
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公开(公告)号：CN109238321B
公开(公告)日：2021-01-08
申请号：CN201811294773.X
申请日：2018-11-01
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明的实施方式提供了一种基于多频时域相关的相位敏感型光时域反射计与测量方法。该基于多频时域相关的相位敏感型光时域反射计，包括产生装置和探测装置；产生装置包括激光源、声光调制器、任意函数发生器和第一掺铒光纤放大器；探测装置包括环形器、第二掺铒光纤放大器和平衡探测器；激光源输出的连续光通过声光调制器调制为脉冲光，每个周期经过声光调制器调制出N个脉冲，频率各不相同，N为大于或等于3的整数。本发明的上述技术采用至少三个频率的脉冲对待测光纤进行探测，获得从小到大的多个频差对组合，对不同速率变化的温度或应变信号，根据互相关函数的主峰与旁瓣的对比度优选合适的频差的脉冲对，以此对待测信号进行处理。
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公开(公告)号：CN108106643B
公开(公告)日：2020-07-17
申请号：CN201711344422.0
申请日：2017-12-15
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01D5/26
Abstract: 本发明提供了一种基于光学啁啾链的超快分布式布里渊光学时域分析仪，属于分布式光纤传感领域。本发明的激光器模块输出激光信号作为载波，上支路中，高频脉冲段模块将产生的高频微波信号裁剪为脉冲段，并驱动电光调制器1将脉冲段加载到载波上，经过掺铒光纤放大器对输出光进行光功率放大，通过环形器的1‑2端口进入光学滤波器1，将一阶上边带滤出作为泵浦光，通过环形器的2‑3端口进入待测光纤；下支路中，将需要的啁啾链波形预编写入啁啾链模块的内存中，啁啾链模块输出的电学啁啾链信号驱动电光调制器2，将电学啁啾链信号加载到载波上，输出光通过光学滤波器2滤出一阶下边带作为探测光，最后，探测光进入待测光纤。
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公开(公告)号：CN109781154A
公开(公告)日：2019-05-21
申请号：CN201910115322.3
申请日：2019-02-14
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01D5/353
Abstract: 基于强度调制的高空间分辨率的布里渊相关域分析系统，属于分布式光纤传感技术领域，本发明为解决现有布里渊相关域分析方法的非完美相位调制码型导致空间分辨率低的问题。激光器发出激光经过相位调制器调制后分为上路和下路；上路作为探测光经过单边带电光调制器调制为下移频探测光，调制后的探测光经过第一掺铒光纤放大器和延时光纤进入待测光纤；下路作为泵浦光进入第二掺铒光纤放大器，然后输入环形器，从环形器输出后进入待测光纤；探测光在待测光纤中与泵浦光相互作用后，输入环形器，从环形器输出后进入光电探测器，示波器采集光电探测器的信号后，经过平均去除噪声和解调，获得待测光纤中相关峰的温度和应变信息。本发明用于无缝检测。
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