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公开(公告)号：CN117824752A
公开(公告)日：2024-04-05
申请号：CN202410022720.1
申请日：2024-01-06
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 本发明适用于光纤传感器领域以及电池寿命监测领域，提供了一种基于迈克尔逊光纤探针的锂离子电池多参量原位检测系统及方法，所述传感系统包括光源、光纤隔离器、迈克尔逊光纤探针、光谱仪和计算机，所述迈克尔逊光纤探针为端面镀有反射膜的微纳光纤耦合器，所述迈克尔逊光纤探针植入锂离子电池内部并与其电解液充分接触，所述传感方法以锂离子电池充放电致使电解液浓度改变进而引起其折射率变化为条件，基于微纳光纤耦合器其倏逝场对折射率变化敏感的传感机理，实现对锂离子电池内部环境的实时原位检测。此外，通过建立并计算光谱解调矩阵，实现折射率、温度及应力三参量传感与解调，为锂离子电池的开发提供更为全面的探测手段。所述迈克尔逊光纤探针具有成本低、结构简单、灵敏度高、抗电磁干扰、耐腐蚀等优点。
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公开(公告)号：CN114460043B
公开(公告)日：2024-01-26
申请号：CN202111577130.8
申请日：2021-12-20
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G01N21/45
Abstract: 本发明公开了基于光子时间拉伸的高速稳定光纤折射率传感系统及方法，属于光纤传感领域。传感系统包括锁模激光器、色散补偿光纤、光纤耦合器一号、单模光纤、光纤延时器、光纤耦合器二号、传感单元、光电探测器、示波器。信号光经啁啾频率编码后经单模‑无芯‑单模三段光纤组成的马赫曾德干涉结构后向外传输，最终信号经光电探测器传送至示波器。无芯光纤增强表面倏逝场，干涉谱因外界折射率变化而发生漂移，通过示波器分析漂移量可测量对应折射率变化，获得传感数据，最终获得高灵敏度、高速稳定、可重复性好的光纤折射率传感器。
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公开(公告)号：CN106872912B
公开(公告)日：2023-10-17
申请号：CN201510907210.3
申请日：2015-12-10
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G01R33/032 , G01R33/00
Abstract: 本发明公开了一种基于温度补偿高灵敏度远距离光纤磁场传感装置，涉及光纤磁场传感领域。包括光脉冲信号发生部分、温度补偿部分、磁场传感部分和信号检测部分。利用磁性液体填充光子晶体光纤，通过单模光纤连接构成光纤环型衰荡腔，在增强测量灵敏度的同时通过在衰荡腔内加入温度补偿装置解决现阶段光纤磁场传感器中存在的温飘问题，并且通过引入两段延迟光纤实现了传感距离的灵活设定，对远距离光纤磁场传感研究具有重要的意义。本发明适用于远距离高精度光纤磁场传感。
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公开(公告)号：CN111896035B
公开(公告)日：2022-05-20
申请号：CN202010655523.5
申请日：2020-07-09
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 本发明公开了基于微纳光纤耦合器的马赫曾德干涉型光纤局放探测方法，该方法的系统包括依次连接的宽带光源、光纤耦合器、微纳光纤耦合器、光谱仪，并给出了其制作方法和探测方法。其中，微纳光纤耦合器内包含一号单模光纤、二号单模光纤、ZnO纳米棒；光纤耦合器和微纳光纤耦合器之间通过光纤熔融的方式连接构成马赫曾德干涉结构，采用水热法制备ZnO纳米棒材料涂覆在微纳光纤耦合器上，基于马赫曾德干涉原理，通过局部放电产生电弧，电弧辐射部分紫外光进行间接测量。本发明是为了解决在紫外探测领域中，现有紫外探测技术抗干扰能力弱、稳定性差、生产成本昂贵、制作复杂的问题，该系统具有高抗干扰能力、成本低易制作等特点。
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公开(公告)号：CN114137273A
公开(公告)日：2022-03-04
申请号：CN202111442817.0
申请日：2021-11-30
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 本发明专利提供了FBG级联光纤复合结构的消除温度敏感电流传感装置，它包括ASE(1)、环形器(2)、测量系统(3)、光谱分析仪(4)、解调软件(5)、计算机(6)。本发明专利采用马赫曾德干涉仪原理和FBG传感原理。ASE产生的光束在光纤包、光子晶体光纤、拉锥后的多模光纤焊接构成的马赫曾德干涉仪中产生干涉光谱，通过干涉光谱的检测，实现温度的测量，并通过FBG产生的反射尖峰，检测电流产生的磁场的变化，通过检测电流产生磁场实现电流的测量，再利用分析矩阵消除温度的影响。本发明实现了消除温度敏感的电流的检测、检测误差小，且可在计算机上输出，实现了消除温度影响的电流实时监测。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111123286A
公开(公告)日：2020-05-08
申请号：CN202010030059.0
申请日：2020-01-12
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 本发明涉及一种基于自校准全光纤多普勒电缆长度测试方法及装置。本发明的测量方法是由两个同频率的激光器同时照射在电缆的不同位置，产生漫反射并由两台型号相同的光电探测器接收，接着对两个信号进行前置处理，再传输至信号处理模块；信号处理模块进行取样积分处理、快速傅里叶变换提取多普勒频率，并采取频谱细化和频谱校正对两个多普勒频率的频谱进行优化，得到两个速度值；将两个数值进行对比，判断其是否在误差范围内，若不在，将对激光器1进行稳频处理，从而优化光源；最终经过多次测量，得出一组数据值，取其中最优速度解，并对其进行积分得到被测电缆长度。该方法解决了传统测量电缆长度方法精度低的问题，并提高了系统稳定性和精度。
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公开(公告)号：CN111122513A
公开(公告)日：2020-05-08
申请号：CN202010028965.7
申请日：2020-01-12
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G01N21/45
Abstract: 本发明公开了一种片状ZnO/石墨烯单球微纳结构气体传感器及制作方法，属于光纤传感领域。气体传感器包括ASE光源、光纤环形器、气体传感头、光谱仪。信号光由ASE光源经光纤环形器传输至气体传感头，在气体传感头中，信号光经金属铝膜反射，二次经过单模-拉锥多模-单模光纤结构，且借助单球微纳结构形成强干涉，并以基模形式向外传输，最后信号光由气体传感头经光纤环形器传送至光谱仪。传感器借助制备的片状ZnO/石墨烯敏感材料和强干涉光纤结构，使传感器干涉谱因二氧化氮气体浓度变化而产生较大漂移。通过漂移量可测量对应气体浓度。本发明将敏感材料和干涉型光纤结构结合，使光纤气体传感器成功实现高灵敏度、强稳定性、低成本的优越性能。
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公开(公告)号：CN109709074A
公开(公告)日：2019-05-03
申请号：CN201910051613.0
申请日：2019-01-21
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G01N21/45
Abstract: 本发明公开了一种基于Ag掺杂的ZnO纳米花的光纤氨气传感器，包括依次连接的光源、引入单模光纤、第一细芯光纤、空芯光纤、Ag掺杂的ZnO纳米花层、第二细芯光纤、引出单模光纤和光谱仪，其中宽带光源中心波长为1550nm；经引入单模光纤将光传给第一细芯光纤；其与引入单模光纤对准熔接产生干涉，其信号模式耦合至空芯光纤；空芯光纤直径125μm，纤芯14.2μm，其内部为Ag掺杂ZnO纳米花层，两端于第一细芯光纤和第二细芯光纤对准熔接，将干涉信号通过引出单模光纤输出，并在表面打2个孔，分别为气体进气口和出气口，用于氨气传输；光谱仪对干涉模式检测透射谱获得传感数据。本发明还公开了相应的制作方法。借助ZnO纳米花增加与氨气间接触面积，可显著提高系统灵敏度。
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公开(公告)号：CN109655159A
公开(公告)日：2019-04-19
申请号：CN201910051612.6
申请日：2019-01-21
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 本发明公开了基于Al2O3/ZnO的光纤紫外传感器，包括依次连接的光源、引入单模光纤、第一细芯光纤、空芯光纤、Al2O3/ZnO、第二细芯光纤、引出单模光纤和光谱仪，其光源为宽带光源，中心波长为1550nm；引入单模光纤用于接收和传输光源的光，并将其传输给第一细芯光纤；第一细芯光纤与引入单模光纤相对准熔接，产生干涉，并将干涉信号模式耦合至空芯光纤；空芯光纤内部设置Al2O3/ZnO，其两端于第一细芯光纤和第二细芯光纤相对准熔接，并将干涉信号引出单模光纤输出；光谱仪对引出单模光纤的干涉模式执行光谱检测，并获得传感数据。本发明还公开了相应的制作方法。据本发明借助于Al2O3/ZnO增强对紫外的吸收性，显著提高系统灵敏度，获得制作简单、便于封装的光纤紫外传感器。
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公开(公告)号：CN112432924B
公开(公告)日：2023-12-22
申请号：CN202011302618.5
申请日：2020-11-19
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G01N21/41 , G01N21/552 , G01N21/01
Abstract: 本发明专利提供了基于SPR的方孔光子晶体光纤折射率传感装置及方法，由宽带光源、偏振器、流通池、D型光子晶体光纤、单模光纤、光谱分析仪和计算机组成；光纤折射率传感器位于流通池内，流通池内有控制液体分析物的入口和出口；D型光子晶体光纤侧面抛光表面涂覆银掺杂氧化锌薄膜，与D型光子晶体光纤熔接的单模光纤、涂覆银掺杂氧化锌薄膜的D型光子晶体光纤一起构成所述基于SPR的方孔光子晶体光纤折射率传感装置的探头。利用SPR传感机制，将液体分析物折射率RI的微小变化转换成可测量的损耗峰的变化，实现折射率传感，具有灵敏度高、设计灵活、结构紧凑、稳定性强等优点，在生化分析物检测、水污染监控中具有广泛的应用价值。
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