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公开(公告)号：CN109856057B
公开(公告)日：2021-10-29
申请号：CN201910147830.X
申请日：2019-02-27
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： G01N21/17
摘要： 以拉锥光纤为介质的液体成分检测装置及方法，涉及光检测技术领域。本发明解决了现有液体成分检测方法存在分辨率低和检测灵敏度低的问题。本发明的波形发生器发射的波形信号经微波放大器放大后发送至强度调制器，强度调制器利用波形信号对激光器发射的激光进行编码调节，调制后的激光信号一路作为探测光发送至单边带电光调制器；另一路作为泵浦光发送至第二掺铒光纤放大器；拉锥光纤设置在待测液体中；泵浦光与探测光经由受激布里渊散射效应在拉锥光纤中发生相互作用，相互作用后的探测光入射至探测器的感光面，经探测器光电转换后发送至示波器进行采集。本发明适合于检测液体成分。
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公开(公告)号：CN109781154B
公开(公告)日：2021-06-22
申请号：CN201910115322.3
申请日：2019-02-14
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： G01D5/353
摘要： 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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公开(公告)号：CN110186630B
公开(公告)日：2021-01-05
申请号：CN201910389635.8
申请日：2019-05-10
申请人： 哈尔滨工业大学 , 湖北三江航天红峰控制有限公司
摘要： 本发明涉及一种基于分布式光纤监测和主梁全长应变分布的桥梁状态检测与评估方法，属于结构健康监测技术领域。所述方法包括将分布式传感光纤沿顺桥向布设在桥梁主梁上，分布式传感光纤覆盖主梁全长，对桥梁进行车辆荷载试验，使用长距离高空间分辨率分布式光纤解调仪测量主梁全长的应变分布；通过对比主梁全长范围内各位置的实测应变值与设计容许应变值，检测覆盖桥梁全长的结构应变异常位置；通过对比桥梁实测应变分布模式与设计应变分布模式的匹配程度，检测桥梁结构体系的应变分布模式异常；综合应变响应值和分布模式对桥梁状态进行安全评估。本发明提出的方法解决了桥梁检测与评估存在安全隐患的问题并且有效提升了桥梁安全检测水平。
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公开(公告)号：CN109443590A
公开(公告)日：2019-03-08
申请号：CN201811294691.5
申请日：2018-11-01
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 本发明提供了一种基于频-空域匹配和注入锁定技术的相敏型OTDR与测量方法。相敏型OTDR包括脉冲光序列产生装置和回波信号探测装置；脉冲光序列产生装置包括主激光器、从激光器、电光调制器、声光调制器、任意波形发生器、任意函数发生器和第一环形器；回波信号探测装置包括第一掺铒光纤放大器、第二环形器、第二掺铒光纤放大器和光电探测器。上述技术采用任意波调制式注入锁定技术实现对激光频率的快速调谐，从根本上避免了频率扫描过程中的非线性问题，具有高精度的传感能力。本发明对数据的解调采用频域-空域匹配技术，通过对多空域点的频域信息进行匹配，显著减小数据解调对频域点数的需求，大大降低对硬件带宽的要求，扩大了测量范围。
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公开(公告)号：CN109163829A
公开(公告)日：2019-01-08
申请号：CN201811082971.X
申请日：2018-09-17
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： G01L1/24
摘要： 基于布里渊和瑞利双机制的高性能动态分布式光纤传感器，涉及基于布里渊和瑞利双机制的高性能动态分布式光纤应变传感技术，为了解决基于瑞利散射的系统在解调过程中累计误差会不断增加，影响测量精度，基于布里渊散射的系统应变分辨率低的问题。一路光经电光调制器调制为脉冲的上下边带的光学捷变频信号光，经第1滤波器滤出上边带，再经掺饵光纤放大器放大后作为泵浦光，由待测光纤的一端输入；另一路光由待测光纤的另一端输入；待测光纤内发生受激布里渊散射和瑞利散射，通过第2滤波器将布里渊散射信号和瑞利散射信号分开，2个探测器分别探测布里渊散射信号和瑞利散射信号，采集模块采集探测器的输出信号。本发明适用于分布式光纤应变传感。
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公开(公告)号：CN105092141B
公开(公告)日：2018-09-07
申请号：CN201510434767.X
申请日：2015-07-22
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： G01L11/02
摘要： 高灵敏度分布式的流体静压强传感器及利用该传感器测量流体环境压强的方法，属于光学领域，本发明为解决现有流体静压强传感器精度低的问题。本发明该传感器：频率相差一个光纤布里渊频移的ν0激光与ν1激光相对入射至传感光纤的x轴，并发生布里渊散射；与ν0激光或ν1激光相差一个光纤的双折射频移的ν2脉冲光注入传感光纤的y轴，被布里渊动态光栅反射后输出，通过在传感光纤中激发和探测布里渊动态光栅测量光纤双折射频移的变化，得到光纤双折射的变化，从而解调出光纤受到的外界流体环境静压强变化的位置与大小。利用该传感器测量流体环境压强的方法：通过测量传感光纤双折射频移变化来获取传感光纤外界流体环境静压强变化信息。
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公开(公告)号：CN106949850A
公开(公告)日：2017-07-14
申请号：CN201710195526.3
申请日：2017-03-29
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： G01B11/24
CPC分类号： G01B11/24
摘要： 本发明提供了一种高灵敏度高精度的光纤形状传感测量方法及系统。方法中，将形状传感器分成若干段，每一段的布里渊频移改变量做平均，求出其对应曲率作为该段的弯曲曲率，这样每一段的曲率都能够求出来，这样我们就得到了一段一段等弧长的圆弧在圆弧进行拼接前，先选定起始段端点的坐标及其切线方向，然后需要对圆弧的弯曲方向进行判定，然后将这一系列圆弧上一段的尾端和下一段的首端连接起来，连接点处保持切线方向相同，这样就完成了整体形状的还原。系统包括：激光器、50:50耦合器、偏振控制器一、任意函数发生器、电光调制器一、掺饵光纤放大器、环形器、滤波器、传感器、光电探测器、数据采集卡、隔离器、电光调制器二、微波源和偏振控制器二。
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公开(公告)号：CN102809430B
公开(公告)日：2014-09-17
申请号：CN201210299784.3
申请日：2012-08-22
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： G01J3/28
摘要： 基于光学锁相环的布里渊光时域反射计的装置，涉及布里渊光时域反射计的装置，它为了解决现有布里渊光纤环形激光器的输出不稳定且输出频率不能调谐，导致测量精度低；本地振荡光的频率固定，在电信号处理的时候需要中心频率可调的电滤波器来实现布里渊光谱的扫描和测量，存在电信号处理复杂的问题，它由一号激光器、二号激光器、一号光纤耦合器、二号光纤耦合器、三号光纤耦合器、四号光纤耦合器、锁相环模块、电光调制器、扰偏器、环形器、光学衰减器、一号掺铒光纤放大器、二号掺铒光纤放大器、光学滤波器、双平衡探测器、带通电滤波器、数据采集模块、探测放大模块和脉冲发生器组成。适用于布里渊光时域反射计的装置。
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公开(公告)号：CN103292903A
公开(公告)日：2013-09-11
申请号：CN201310231671.4
申请日：2013-06-09
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： G01J3/28
CPC分类号： G01J3/18 , G01J3/0218 , G01J3/0224 , G01J3/4412 , G01J2003/1291 , G01N2021/638
摘要： 基于布里渊动态光栅的光谱分析装置及其分析方法，属于光谱分析技术领域。本发明为了解决现有光谱仪的分光元件无法保证在大测量范围情况下获得高分辨率的问题。装置包括激光器、光纤耦合器、第一光纤放大器、第一隔离器、第一偏振控制器、第二偏振控制器、单边带调制器、第二光纤放大器、第二隔离器、第三偏振控制器、单模光纤、偏振分束器、环形器、光电探测器、数据采集卡、第四偏振控制器和微波源；方法为利用单模光纤中的布里渊动态光栅作为分光元件，由于布里渊动态光栅可以做的很长，因此能够提供极窄的光栅反射带宽，从而基于装置最后得到待测光路的完整光谱图，实现对待测光路的光谱分析。本发明用于光谱分析。
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公开(公告)号：CN1267696C
公开(公告)日：2006-08-02
申请号：CN200410043886.4
申请日：2004-09-22
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： G01B11/02
摘要： 采用布里渊环形激光器测量超窄激光线宽的装置和方法，它涉及激光线宽的测量装置和方法。激光源(1)的输出与隔离器(2)的输入连接，(2)的输出与光纤耦合器(3)的输入连接，(3)的输出与光纤耦合器(4)的输入连接，(4)的输出与第一光电二极管(13)的输入连接，(13)的输出与频谱分析仪(14)的输入连接，光纤环形腔(12)是由单模光纤构成的开口环(15)的一端与(3)的端口(3-2)连接，(15)的另一端与(3)的端口(3-3)连接构成。其方法：将待测激光通过隔离器送入(12)内，待测激光功率达到SBS阈值时在(12)内产生一阶Stokes光，一阶Stokes光的功率达到SBS阈值时在(12)内产生二阶Stokes光，将二阶Stokes光和待测激光的拍频通过频谱分析仪就可测出其线宽。本发明具有装置简单、测量精度高的优点。
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