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公开(公告)号：CN108279079B
公开(公告)日：2020-11-24
申请号：CN201810039992.7
申请日：2018-01-08
申请人： 东北大学
IPC分类号： G01K11/32
摘要： 本发明属于光纤传感技术领域，提供了一种基于无芯光纤径向大错位结构涂覆聚二甲基硅氧烷的点式温度传感装置。包括宽带光源、传感单元、光谱仪，宽带光源通过入射单模光纤与传感单元一端连接，光谱仪通过出射单模光纤与传感单元另一端连接；其特征在于，所述传感单元是将入射单模光纤和出射单模光纤的一端制成无芯光纤结构，令无芯光纤端进行同轴向大错位熔接形成的结构，其包括顺次连接的入射无芯光纤、错位无芯光纤和出射无芯光纤；传感单元表面涂覆聚二甲基硅氧烷。本发明结构紧凑，在高温度灵敏度、窄测量范围的单点温度测量场合具有很大的应用潜力。
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公开(公告)号：CN109932818B
公开(公告)日：2020-03-20
申请号：CN201910374160.5
申请日：2019-05-07
申请人： 东北大学
摘要： 本发明提供一种对未知结构参数的光纤进行非简并模式功率分解方法，包括：搭建数字全息成像系统并获取光纤场的波前样本；为实现特征提取，在不同光源频率(或不同波长)下获取多个光纤场的波前样本；特征解调，根据主成分分析算法得到由伪模式线性表示的光纤的波前样本；定义两频率之间的模态系数内积，表示为本征模的有效折射率和功率权重与频率差的函数，利用傅里叶变换，得到非简并模式的有效折射率。利用模态系数内积公式和梯度下降算法计算功率权重。该方法在不知道光纤结构参数的情况下，确定非简并模式的数目，以及每种非简并模式的有效折射率，并计算出非简并模式的功率权重，减小波前样本的数据维数，从而提高了模式分解效率。
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公开(公告)号：CN106802160B
公开(公告)日：2020-03-13
申请号：CN201710149972.0
申请日：2017-03-14
申请人： 东北大学
IPC分类号： G01D5/353
摘要： 本发明提出一种基于叉形干涉图样的光纤光栅传感解调系统及解调方法，包括参考光路和测量光路组成，在参考光路中产生高斯光束；在测量光路中引入光纤光栅，经过螺旋相位板产生带有轨道角动量的光束，参考光路和测量光路中的光在分光板处发生干涉，产生叉形干涉图样。当外界待测量变化时，光在光纤光栅中的传播会产生相位延迟，导致参考光路和测量光路之间的相位差发生变化，使叉形干涉图样在分叉点处发生移动，通过CCD相机实时检测并记录叉形干涉图样的变化，最终得出外界待测量与叉形干涉图样之间的对应关系。本发明无需传统光学仪器光谱仪等进行信号解调，降低了传感系统的成本，将使光纤光栅应用于更多的工程领域。
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公开(公告)号：CN107290820B
公开(公告)日：2019-09-27
申请号：CN201710348304.0
申请日：2017-05-19
申请人： 东北大学
IPC分类号： G02B6/02
摘要： 本发明公开了一种介质硅光子晶体光纤及其制作方法，包括介质硅纳米粒子、微米光纤、宽谱激光器、光谱分析仪、光学UV胶、石英毛细管、显微镜、紫外光固化器。本发明将介质硅纳米粒子均匀分散在光学UV胶中，借助宽谱激光器和光谱分析仪实时监测透射光谱变化，利用紫外光固化器固化UV胶来获得固体光子晶体结构，并通过显微镜实时观测光子晶体光纤结构的形成过程。介质硅纳米粒子具备局域光场增强和零后向散射特点，通过本发明公布的制作方法获得的介质硅光子晶体光纤，有助于新型生化传感及光子器件的研制。
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公开(公告)号：CN107179578B
公开(公告)日：2019-07-12
申请号：CN201710347374.4
申请日：2017-05-19
申请人： 东北大学
摘要： 本发明公开了一种硅纳米粒子微结构涂层光纤及其制作方法，将介质硅纳米粒子在去离子水中的均匀性分散，介质硅纳米粒子在微米单模光纤表面的自沉积组装，煅烧加固。本发明利用重力作用下介质硅纳米粒子的自然沉积，以及纳米粒子自身的静电吸附作用在单模光纤表面制备介质硅微结构涂层。介质硅纳米粒子具备局域光场增强和零后向散射特点，通过本发明公布的制作方法获得的介质硅光子晶体光纤，有助于新型生化传感及光子器件的研制。
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公开(公告)号：CN109932818A
公开(公告)日：2019-06-25
申请号：CN201910374160.5
申请日：2019-05-07
申请人： 东北大学
摘要： 本发明提供一种对未知结构参数的光纤进行非简并模式功率分解方法，包括：搭建数字全息成像系统并获取光纤场的波前样本；为实现特征提取，在不同光源频率(或不同波长)下获取多个光纤场的波前样本；特征解调，根据主成分分析算法得到由伪模式线性表示的光纤的波前样本；定义两频率之间的模态系数内积，表示为本征模的有效折射率和功率权重与频率差的函数，利用傅里叶变换，得到非简并模式的有效折射率。利用模态系数内积公式和梯度下降算法计算功率权重。该方法在不知道光纤结构参数的情况下，确定非简并模式的数目，以及每种非简并模式的有效折射率，并计算出非简并模式的功率权重，减小波前样本的数据维数，从而提高了模式分解效率。
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公开(公告)号：CN105841840B
公开(公告)日：2018-10-26
申请号：CN201610189417.6
申请日：2016-03-30
申请人： 东北大学
摘要： 本发明提出一种能同时测量氢气浓度和温度的光纤传感器，包括宽谱光源1、传感单元2和光谱仪3；所述的传感单元2由单模光纤21、无芯光纤22、单模光纤光栅23组成，无芯光纤22外镀有钯基氢敏膜；宽谱光源1发出的光经单模光纤21后进入无芯光纤22中，在熔接区24处激发出多个高阶模式，这些模式在无芯光纤中以不同的传播常数传播并相互干涉，干涉光信号进入单模光纤光栅23，满足单模光纤光栅23布拉格反射条件的光将会发生反射；当外界氢气浓度变化时，干涉光谱会发生移动，而当外界温度发生变化时，干涉光谱和布拉格反射波长均会发生移动，因此，通过观测干涉光谱和布拉格波长的移动量即可反推出氢气浓度和温度的大小，实现氢气浓度的高精度测量。
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公开(公告)号：CN108279039A
公开(公告)日：2018-07-13
申请号：CN201810039338.6
申请日：2018-01-08
申请人： 东北大学
CPC分类号： G01D21/02 , G01D5/35322
摘要： 本发明提出一种基于光纤错位结构和Sagnac环的温度和折射率双参数传感装置，包括ASE宽带光源、导入单模光纤、无芯光纤轴向大错位结构、Sagnac环、光纤耦合器、导出单模光纤、光谱仪。宽带光源发出的光通过错位区时，被分成外界环境和无芯光纤包层两路传输，当外界环境的折射率发生微小变化，导致两路传输光的光程差发生改变，进而引起干涉光谱的移动。在折射率测量过程中存在着温度交叉敏感的问题，本发明通过级联Sagnac环来实现温度补偿。利用两种结构对温度和折射率具有不同的响应，解决了温度的串扰问题，实现了双参数测量。本发明能同时测量外界折射率和温度，具有很高的灵敏度和空间分辨率，且测量装置简单、实用性强，有望应用在高精度的生化测量上。
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公开(公告)号：CN107316039A
公开(公告)日：2017-11-03
申请号：CN201710397514.9
申请日：2017-06-02
申请人： 东北大学
IPC分类号： G06K9/46
摘要： 本发明属于数字图像处理技术领域，提出一种基于主成分分析法的叉形干涉图像特征提取方法。叉形干涉图像由将存在相位差的两条光强相同的光束在分光板处发生干涉形成，通过主成分分析法把叉形干涉图像中多个变量最终转化为两个主成分，这两个主成分能够反映原始变量85％以上的信息，进而提取出叉形干涉图像的特征点，得出叉形干涉图像特征点与两束光相位差的对应关系。不同于传统图像特征提取方法，这种方法提取到的叉形干涉图像特征明显，能准确反映叉形图像变化信息，将广泛应用于数字图像处理技术领域。
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公开(公告)号：CN107132611A
公开(公告)日：2017-09-05
申请号：CN201710351788.4
申请日：2017-05-19
申请人： 东北大学
CPC分类号： G02B6/02295 , G01N21/59 , G02B6/0229
摘要： 本发明公开了一种介质硅纳米粒子自沉积涂层光纤及其制作方法，包括介质硅纳米粒子、微米光纤、宽谱激光器、光谱分析仪、光学UV胶、石英毛细管、显微镜、紫外光固化器。本发明将介质硅纳米粒子均匀、紧密沉积在石英毛细管内壁，借助宽谱激光器和光谱分析仪实时监测透射光谱变化，利用紫外光固化器固化UV胶来获得固体光纤结构，并通过显微镜实时观测光纤结构的形成过程。介质硅纳米粒子具备局域光场增强和零后向散射特点，本发明公布的制作方法获得的介质硅修饰光纤，有助于新型生化传感及光子器件的研制。
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