一种光纤微气腔传感器及制备与信号检测方法

    公开(公告)号:CN112014328A

    公开(公告)日:2020-12-01

    申请号:CN202011108865.1

    申请日:2020-10-16

    Applicant: 暨南大学

    Inventor: 关柏鸥 马军 何阳

    Abstract: 本发明提出了一种光纤微气腔传感器及制备与信号检测方法,本发明实施例提供的技术方案中所述光纤插入液体,所述插入液体的光纤的一端的端面上设有凹陷,所述凹陷与所述液体之间设有微气腔,所述光源由光纤另一端射入至设有凹陷的光纤端面。本发明中的光纤微气腔传感器不仅对液体环境温度、流速以及溶质等因素的抗干扰能力增强,通过改变光纤端面微结构几何参数,还可灵活控制气液界面曲率以及微气腔长度,调控传感器压力敏感特性,提升传感器性能与适用性,可满足不同应用场合对压力、声波、超声波、溶解气体检测的需要。

    一种空气微腔式光纤水听器及制作方法和信号检测方法

    公开(公告)号:CN107817043B

    公开(公告)日:2019-09-17

    申请号:CN201710863392.8

    申请日:2017-09-22

    Applicant: 暨南大学

    Abstract: 本发明公开了一种空气微腔式光纤水听器及制作方法和信号检测方法,其中,水听器由光纤以及光纤端面的空气微腔组成,空气微腔作为可压缩的法布里‑珀罗腔,感知外界压力改变引起的微腔长度或反射光干涉谱变化,实现声波以及超声波测量。本发明的空气微腔式光纤水听器制作方法简单,通过对镀有光吸收材料的光纤端面光学加热,使水汽化并在光纤端面形成空气微腔,一方面避免了复杂的光纤法布里‑珀罗腔结构制作和压力敏感薄膜焊接等工艺;另一方面以调节加热激光功率方式,实现对腔长的精确在线控制,克服了传统制作方法器件结构参数重复性不足的问题,并在单个传感器上实现测量范围及工作频带的动态调谐,提高传感器的适用性。

    基于可调聚焦型光纤传感器的光声计算层析成像系统

    公开(公告)号:CN108606777A

    公开(公告)日:2018-10-02

    申请号:CN201810264405.4

    申请日:2018-03-28

    Applicant: 暨南大学

    Abstract: 本发明公开了基于可调聚焦型光纤传感器的光声计算层析成像系统,系统包括短脉冲激光器、反射镜、扩束器、水箱、被测物体、光纤夹持器、可调聚焦型光纤传感器、旋转步进电机、光电探测器、数据采集卡以及计算机。短脉冲激光器发射出短脉冲激光,照射到被测物体,被测物体由于光声效应产生超声波,光纤传感器接收超声波并将其转换为光信号,经光电探测器和数据采集卡处理后传输到计算机并重建得到二维层析图像,再配合线性平移台控制被测物体轴向移动,得到三维层析图像。本发明提供的可调聚焦型光纤传感器结构简单、曲率可调,不仅提高了传感器灵敏度,也适合应用于光声计算层析成像系统。

    一种光纤多点超声发射装置及制备方法

    公开(公告)号:CN117825522A

    公开(公告)日:2024-04-05

    申请号:CN202311735876.6

    申请日:2023-12-18

    Applicant: 暨南大学

    Abstract: 本发明公开了一种光纤多点超声发射装置及制备方法,所述装置通过在传输光纤上设置若干中间细、两端粗的锥形结构,以使所述传输光纤在接收到所述加热光源输入的激光时,各个锥形结构的部分光纤基模能量能够耦合至包层模,以使各个锥形结构附近的光吸收溶液在吸收所述光纤基模能量后发生相变并引起空化,继而从产生超声脉冲并从空心封装管侧面的薄膜出射窗口射出。实现在一个光纤超声发射装置的不同位置发出超声脉冲,进而用于多点位置的超声健康结构检测与医学超声消融等应用。

    一种光纤超声发射装置及制备方法

    公开(公告)号:CN115463816B

    公开(公告)日:2023-11-07

    申请号:CN202211141449.0

    申请日:2022-09-20

    Applicant: 暨南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于热空化效应的光纤超声发射装置及制备方法,光纤超声发射装置包括加热光源、传输光纤、光吸收溶液、空心封装管和薄膜,光吸收溶液注入空心封装管内部后,将传输光纤末端封装在空心封装管中,该光纤一侧与加热光源相连,另一侧端面浸于光吸收溶液中,制备方法首先利用一束连续激光加热光纤端面处的光吸收溶液,诱导光吸收溶液产生热空化效应,进而在光纤端面发射出高强度超声脉冲。本发明使用低成本连续激光产生宽带、高强度超声脉冲,无需空间光对准,成本低、制备简单。本发明公开的光纤超声发射装置的光纤结构体积小,使用方便,在传统电学传感器难以进入的狭窄空间在工业检测与生物内窥成像方面具有应用价值。

    一种光纤聚合物微腔压力传感器及制备方法

    公开(公告)号:CN113310609A

    公开(公告)日:2021-08-27

    申请号:CN202110499762.0

    申请日:2021-05-08

    Applicant: 暨南大学

    Abstract: 本发明公开了一种光纤聚合物微腔压力传感器及制备方法,该光纤聚合物微腔压力传感器中光纤一端的端面上设有凹陷,凹陷与空气之间设有微气腔,加热激光由光纤另一端射入至设有凹陷的光纤端面,在凹陷端面滴有紫外胶。本发明中公开的光纤聚合物微腔压力传感器的制备方法通过加热激光改变光纤端面的紫外胶的几何参数,可灵活控制紫外胶厚度以及微气腔长度,调控传感器压力敏感特性,提升传感器性能与适用性,可满足不同应用场合对压力、声波、超声波检测的需要。

    一种光学微腔结构、制备方法及氢气传感器

    公开(公告)号:CN116642857A

    公开(公告)日:2023-08-25

    申请号:CN202310444103.6

    申请日:2023-04-21

    Applicant: 暨南大学

    Abstract: 本发明涉及光学传感技术领域,提出一种光学微腔结构、制备方法及氢气传感器,其中,光学微腔结构包括单模光纤,其微腔上吸附有钯纳米孔阵列薄膜;钯纳米孔阵列薄膜上刻蚀有致密的单层排列分布的纳米孔阵列。其制备方法包括:清洗玻璃基底;通过自组装技术使聚苯乙烯微球在所述玻璃基底上形成致密的单层排列分布;采用反应离子刻蚀技术对聚苯乙烯微球进行刻蚀,得到纳米孔阵列掩模模板;在样品上沉积钯膜;置于乙醇中进行超声处理,去除聚苯乙烯微球,得到钯纳米孔阵列薄膜;将二氧化硅毛细管熔接到单模光纤上,并在距离熔接头L的位置进行切割,得到开口的微腔;将钯纳米孔阵列薄膜转移到二氧化硅毛细管开口的微腔上,得到光学微腔结构。

    一种光纤法布里-珀罗声波传感器信号解调系统及方法

    公开(公告)号:CN113295258B

    公开(公告)日:2023-07-07

    申请号:CN202110499764.X

    申请日:2021-05-08

    Applicant: 暨南大学

    Abstract: 本发明公开了一种光纤法布里‑珀罗声波传感器信号解调系统及方法,该方法首先利用一束激光加热法布里‑珀罗腔,使法布里‑珀罗腔的腔体受热形变,将传感器正交工作点(Q点)调至另一束信号检测激光中心波长处,然后由PID算法实时控制加热激光功率,保持传感器正交工作点位置不变,实现传感器高灵敏、高稳定的探测信号输出。本发明可满足不同应用场合对压力、声波、超声波等物理量的测量,在保证解调精度的同时,可有效减小温度、压力波动等环境因素变化对解调信号稳定性的影响,提高传感器件的抗干扰能力。

    柔性超声换能器、制作方法及全光超声发射与检测方法

    公开(公告)号:CN111007154B

    公开(公告)日:2022-10-18

    申请号:CN201911210895.0

    申请日:2019-12-02

    Applicant: 暨南大学

    Inventor: 马军 白雪 关柏鸥

    Abstract: 本发明公开了一种基于微纳光纤的柔性超声换能器、制作方法及全光超声发射与检测方法,包括环形微纳光纤法布里‑珀罗腔、光纤表面的光吸收材料和柔性保护基底。光吸收材料在吸收由倐逝波耦合至环形微纳光纤表面的脉冲/周期调制加热光后,受热膨胀发射超声;超声回波信号作用于法布里‑珀罗腔,引起腔中干涉光的相位改变,该相位变化由一束窄带激光基于光学干涉原理检测。本发明中的超声换能器利用环形微纳光纤的倏逝波加热表面光吸收材料发射超声,利用环形微纳光纤构建法布里‑珀罗腔检测超声,在实现全光超声发射与检测的同时,具有灵敏度高、抗电磁环境干扰、结构紧凑、柔性可弯曲等优点。

    一种光纤法布里-珀罗声波传感器信号解调系统及方法

    公开(公告)号:CN113295258A

    公开(公告)日:2021-08-24

    申请号:CN202110499764.X

    申请日:2021-05-08

    Applicant: 暨南大学

    Abstract: 本发明公开了一种光纤法布里‑珀罗声波传感器信号解调系统及方法,该方法首先利用一束激光加热法布里‑珀罗腔,使法布里‑珀罗腔的腔体受热形变,将传感器正交工作点(Q点)调至另一束信号检测激光中心波长处,然后由PID算法实时控制加热激光功率,保持传感器正交工作点位置不变,实现传感器高灵敏、高稳定的探测信号输出。本发明可满足不同应用场合对压力、声波、超声波等物理量的测量,在保证解调精度的同时,可有效减小温度、压力波动等环境因素变化对解调信号稳定性的影响,提高传感器件的抗干扰能力。

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