基于硫化物光纤非线性的温度传感器、测量系统、方法

    公开(公告)号:CN115077737B

    公开(公告)日:2024-04-12

    申请号:CN202210605549.8

    申请日:2022-05-31

    申请人: 东北大学

    IPC分类号: G01K11/32 G01K15/00

    摘要: 本发明公开了基于硫化物光纤非线性的温度传感器、测量系统、方法,涉及光学温度传感技术领域;针对目前光学温度传感技术的不足,基于交叉相位调制现象,改变温度引起顺时针与逆时针传输信号光的相移差变化,使得透射输出光变化功率,实现温度传感。温度传感器抗电磁干扰强、体积小、轻量化、检测方法简单,更适用于极端环境的应用。温度测量系统工作在光学中红外波段,入侵性小,安全性高,在分子光谱学、大气监测、生物医疗及军事遥感等领域具有应用优势。

    海星形锥型外套管及多芯光纤空分复用/解复用器和制法

    公开(公告)号:CN115793149A

    公开(公告)日:2023-03-14

    申请号:CN202211098835.6

    申请日:2022-09-07

    申请人: 东北大学

    IPC分类号: G02B6/293 G02B6/44

    摘要: 一种海星形锥型外套管及多芯光纤空分复用/解复用器和制法,属于多芯光纤通信技术领域。海星形锥型外套管,包括锥型圆筒,在锥型圆筒内设置有海星形通孔。其制备方法为:采用正六边形排布打孔,拉丝,一端预拉锥,得到海星形锥型外套管。其多芯光纤空分复用/解复用器,采用选取多芯光纤和单芯光纤,将单芯光纤一端腐蚀,插入海星形锥型外套管中,进行二次拉锥固定,粘合后,采用陶瓷头对端部进行磨平,和多芯光纤对接,该方法利用海星形锥型外套管,在海星形锥型外套管尺寸伸缩时并不影响内部光纤结构。制备多芯光纤空分复用/解复用器,能够降低损耗值。

    基于回音壁模式光学微腔奇异点的蛋白质分子浓度检测器

    公开(公告)号:CN115060653A

    公开(公告)日:2022-09-16

    申请号:CN202210777003.0

    申请日:2022-07-04

    申请人: 东北大学

    IPC分类号: G01N21/01 G01N21/35 G01N21/41

    摘要: 本发明涉及一种基于回音壁模式光学微腔奇异点的蛋白质分子浓度检测器,包括微盘,微盘的非厄米系统中的特殊奇点即奇异点(EP)位置开设有圆形的小孔,小孔中插入有与微盘材质相同的微流体导管。若含有未知浓度的蛋白质分子的微流体流入微盘中的小孔,微流体中的蛋白质分子就会附着在小孔内壁上,这必然会导致小孔半径r小幅度的减小。r的减小会导致系统远离EP点,此时EP会产生幅度很大的光谱线分裂。之后便可以将检测到的光谱线分裂的幅度换算蛋白质浓度信息,即可实现超低浓度的蛋白质浓度检测。本发明有着更低的检测极限浓度,具有适合检测低浓度蛋白质溶液的特点。

    一种利用玻璃套管制备光纤模式选择性耦合器的方法

    公开(公告)号:CN112965170B

    公开(公告)日:2022-06-03

    申请号:CN202110290480.X

    申请日:2021-03-18

    申请人: 东北大学

    IPC分类号: G02B6/255

    摘要: 一种利用玻璃套管制备光纤模式选择性耦合器的方法,属于导波光学和光纤通信技术领域。该方法利用玻璃套管对多根光纤进行熔融拉锥制备光纤模式选择性耦合器,包括光纤和玻璃套管规格选取、除杂干燥、一次拉锥、光纤插入低折射率玻璃套管和二次拉锥五个步骤,操作简单,相比于传统拉锥方法中的缠绕操作来说,光纤结构保持较好,且保证了拉锥器件结构的稳定性以及进一步缩小锥区直径的可能。对基于熔融拉锥制备的光纤模式选择性耦合器件具有实际意义。

    一种基于自由曲面离轴反射的光纤传感系统及测量方法

    公开(公告)号:CN112432655B

    公开(公告)日:2022-05-20

    申请号:CN202011361499.0

    申请日:2020-11-27

    申请人: 东北大学

    IPC分类号: G01D5/353

    摘要: 本发明提供一种基于自由曲面离轴反射的光纤传感系统及测量方法,传感系统包括:连续激光器、基于自由曲面的离轴两反光学系统、光纤传感器、与光纤传感器输出端连接的光谱仪,以及与光谱仪连接的上位机;所述连续激光器发射的激光,经基于自由曲面的离轴两反光学系统的反射与聚焦后,耦合至光纤传感器,所述光纤传感器为硫系光子晶体光纤传感器,光纤传感器的包层内设有多个空气孔,空气孔以传感器的纤芯为中心均匀分布。本发明将离轴自由曲面应用于四波混频光纤传感系统,改变传统的以共轴为基础的光纤检测装置,提高耦合效率;传感机理基于四波混频参量增益带宽的变化,提高了光纤传感系统的实用性与传感灵敏度。

    基于碲酸盐光纤法拉第旋转效应的磁场传感装置及其使法

    公开(公告)号:CN112305467B

    公开(公告)日:2021-12-14

    申请号:CN202011136871.8

    申请日:2020-10-22

    申请人: 东北大学

    IPC分类号: G01R33/032

    摘要: 一种基于碲酸盐光纤法拉第旋转效应的磁场传感装置及其使法,属于光纤传感技术领域。该基于碲酸盐光纤法拉第旋转效应的磁场传感装置,包括光源模块、准直透镜、起偏器、聚焦透镜、碲酸盐光纤、检偏器、检测模块;其中,光源模块、准直透镜、起偏器、聚焦透镜、碲酸盐光纤、检偏器的水平中心线重合;其利用碲酸盐光纤在磁场中的法拉第旋转效应进行磁场的测量。并且还提供了一种基于碲酸盐光纤法拉第旋转效应的磁场传感装置对磁场强度检测的使用方法。该基于碲酸盐光纤法拉第旋转效应的磁场传感装置,体积小、灵敏度高、耐高温、抗电磁干扰,能够检测较低磁场强度,并且能够进行远程检测,避免环境影响对磁场的改变。

    一种用于将高斯光束整形为平顶光束的下凹型折射率光纤

    公开(公告)号:CN112014921B

    公开(公告)日:2021-06-11

    申请号:CN202010960357.X

    申请日:2020-09-14

    申请人: 东北大学

    IPC分类号: G02B6/028 G02B27/09

    摘要: 一种用于将高斯光束整形为平顶光束的下凹型折射率光纤,属于激光光束整形领域。该用于将高斯光束整形为平顶光束的下凹型折射率光纤能够将高斯光束整形为平顶光束,包括纤芯和包层,纤芯设置在包层内,其中,纤芯的折射率>包层的折射率;并且纤芯折射率为下凹型折射率结构分布,其下凹型折射率结构分布满足以下函数关系:ncore=ns·sqrt(1+2delta·(r/a)2);其中,ncore为纤芯区域的折射率分布,ns为纤芯区域下凹最低点的折射率值,r为纤芯在极坐标下的径向变量,a为光纤纤芯半径,相对折射率差delta=(n22‑ns2)/2/ns2,其中,n2为纤芯区域折射率最大值。该下凹型折射率光纤具有结构简单稳定、制作简单、使用方便、成本低、整形效果好、可调节、降低光强、便于与光学系统结合等优势。

    一种以四连杆为基准的离轴共体三反光学系统设计方法

    公开(公告)号:CN112034617B

    公开(公告)日:2021-05-11

    申请号:CN202011012978.1

    申请日:2020-09-24

    申请人: 东北大学

    IPC分类号: G02B27/00

    摘要: 本发明公开一种以四连杆为基准的离轴共体三反光学系统设计方法,属于光学设计技术领域。该方法将机械设计当中的四连杆理论应用于离轴三反光学系统的设计。首先建立全局坐标系,确定离轴共体三反光学系统中主光线在光源面与第一反射镜间、第一反射镜与第二反射镜间、第二反射镜与第三反射镜间的传播路径;确定三个反射镜法线,且第三反射镜法线保持不变;改变入射光线的入射方向,得到不同入射方向时,离轴共体三反光学系统中反射镜面的动态位姿;本发明基于平面四连杆机构,将连杆的旋转与反射镜位姿之间建立关联,为设计制造一体化、从根本上解决先进光学系统控形、控位、控性难题开辟新的途径。

    基于碲酸盐光纤法拉第旋转效应的磁场传感装置及其使法

    公开(公告)号:CN112305467A

    公开(公告)日:2021-02-02

    申请号:CN202011136871.8

    申请日:2020-10-22

    申请人: 东北大学

    IPC分类号: G01R33/032

    摘要: 一种基于碲酸盐光纤法拉第旋转效应的磁场传感装置及其使法,属于光纤传感技术领域。该基于碲酸盐光纤法拉第旋转效应的磁场传感装置,包括光源模块、准直透镜、起偏器、聚焦透镜、碲酸盐光纤、检偏器、检测模块;其中,光源模块、准直透镜、起偏器、聚焦透镜、碲酸盐光纤、检偏器的水平中心线重合;其利用碲酸盐光纤在磁场中的法拉第旋转效应进行磁场的测量。并且还提供了一种基于碲酸盐光纤法拉第旋转效应的磁场传感装置对磁场强度检测的使用方法。该基于碲酸盐光纤法拉第旋转效应的磁场传感装置,体积小、灵敏度高、耐高温、抗电磁干扰,能够检测较低磁场强度,并且能够进行远程检测,避免环境影响对磁场的改变。

    测量海水温盐的级联孤子自频移全光纤传感系统及方法

    公开(公告)号:CN112284567A

    公开(公告)日:2021-01-29

    申请号:CN202011118522.3

    申请日:2020-10-19

    申请人: 东北大学

    IPC分类号: G01K11/32 G01K13/02 G01N21/45

    摘要: 本发明公开了一种测量海水温盐的级联孤子自频移全光纤传感系统及方法,其特征在于,所述系统包括:光纤激光器,光纤传感器,光谱仪,上位机;其中,光纤激光器与光纤传感器相连,光纤传感器与光谱仪相连,光谱仪与上位机相连;采用该系统的测量方法包括以下步骤:(1)光纤激光器发射的激光脉冲,直接耦合进空气孔中填充有海水的碲酸盐光子晶体光纤传感器,产生级联双孤子;(2)该级联双孤子经过碲酸盐光子晶体光纤传感器的另一端传输至光谱仪;(3)光谱仪在上位机显示图谱的变化。本发明提出的光纤传感系统及方法,结构简单、制作成本低、全光纤化,是实现海水温度与盐度检测的有效手段。