公开(公告)号：CN102520374A

公开(公告)日：2012-06-27

申请号：CN201110388450.9

申请日：2011-11-29

申请人： 北京航空航天大学

发明人： 王夏霄 ,  于佳 ,  李传生 ,  冯秀娟 ,  李立京 ,  邬战军 ,  张晞 ,  李彦

IPC分类号： G01R33/032

摘要： 一种具有双调制特征的光纤磁场传感器数字闭环检测装置，包括：光源驱动器、前放调理电路、模数采样电路、第一调制方波发生电路、阶梯波驱动电路、阶梯波发生电路、数字逻辑电路、第二调制方波发生电路和第二调制方波驱动电路以及干涉仪。通过第一调制方波发生电路和第二调制方波发生电路实现了对信号的双调制，并且通过方波的调制与解调实现了微弱信号的互相关检测，具有优良的检测灵敏度和大的测量动态范围；第二调制方波发生电路的引入，使传感器输出线性化，并可以区分磁场的方向，提高了磁场传感器的检测精度；由于采用闭环方案，使光纤磁场传感器的输出与光强无关，增强了系统的长期工作的稳定性，降低了对光路器件的要求。

公开(公告)号：CN102279300A

公开(公告)日：2011-12-14

申请号：CN201110117160.0

申请日：2011-05-06

申请人： 北京航空航天大学

发明人： 王夏霄 ,  于佳 ,  张春熹 ,  李传生 ,  冯秀娟 ,  李立京 ,  邬占军 ,  张晞 ,  李彦

IPC分类号： G01R15/24

摘要： 本发明公开了一种全光纤电流互感器的开环信号检测方法，包括：采用周期为2τ，幅值为Vπ/2的不对称方波作为调制信号，对光信号进行相位调制，所述τ为所述全光纤电流互感器的渡越时间；在经过相位调制后的光信号发生干涉后，将发生干涉后的光信号转换为电信号；对所述电信号进行采样处理；在一个周期2τ中，将所述电信号正半周期的采样之和与负半周期的采样之和取差值，差值结果记为S1，将所述电信号的峰值采样之和记为S2，取S1除以S2的结果作为所述全光纤电流互感器的开环信号检测结果。本发明实施例还公开了一种全光纤电流互感器的开环检测装置。由于采用不对称方波作为调制信号，并在解调过程中通过特定的算法消除干涉输出结果中与光源功率、电路增益相关的因子，使得开环信号的检测结果仅与Faraday相移相关，提高了测量结果的准确性。

公开(公告)号：CN101498590B

公开(公告)日：2011-03-02

申请号：CN200910077387.X

申请日：2009-02-19

申请人： 北京航空航天大学

发明人： 李立京 ,  冯秀娟 ,  王夏霄 ,  张晞 ,  李传生 ,  于佳

IPC分类号： G01D5/26

摘要： 本发明公开了一种干涉型光纤传感器及其控制工作点的数字闭环方法，首先在干涉仪的两束干涉光波之间引入方波相位调制信号，使干涉仪的输出信号由余弦响应变为方波误差信号；然后采用数字相关检测技术对方波误差信号进行解调，获得低频相位漂移的大小；之后由解调出的低频相位漂移产生补偿相移，并将该补偿相移反馈回光路中，用于抵消所述低频相位漂移，该过程反复多次，使干涉仪稳定在正交工作点。补偿了环境扰动产生的低频相位漂移，稳定了干涉仪的正交工作点，使系统始终工作在最灵敏的区域，提高了系统的稳定性。

公开(公告)号：CN102854565B

公开(公告)日：2014-04-30

申请号：CN201210291686.5

申请日：2012-08-16

申请人： 北京航空航天大学

发明人： 王夏霄 ,  冯秀娟 ,  王熙辰 ,  李传生 ,  于佳

IPC分类号： G02B6/27 ,  G02B6/25 ,  G02B6/255 ,  G01R15/24

摘要： 本发明公开了一种光纤λ/4波片相位延迟角度的精密控制装置及其控制方法，属于光纤传感器技术领域。所述的装置是在现有的光纤切割刀的本体上通过导轨台、导轨、卡槽平台连接微分尺实现的；控制方法基于精密控制装置严格控制波片的长度，首先调整微分尺到第一固定位置；安装光纤夹具分别切割保偏延迟光缆与制作λ/4波片的保偏光纤，切割后以45°对轴熔接；然后将保偏延迟光缆处的光纤夹具安装在夹具卡槽上，调整微分尺到第二固定位置；切割后与低双折射传感光纤熔接，至此制作完成光纤λ/4波片。本发明提供精密控制装置制作光纤λ/4波片的分辨率达10μm，能够精确控制波片的长度，相位延迟角度，满足0.2S等级的光纤电流互感器温度自补偿的精度需求。

公开(公告)号：CN102854565A

公开(公告)日：2013-01-02

申请号：CN201210291686.5

申请日：2012-08-16

申请人： 北京航空航天大学

发明人： 王夏霄 ,  冯秀娟 ,  王熙辰 ,  李传生 ,  于佳

IPC分类号： G02B6/27 ,  G02B6/25 ,  G02B6/255 ,  G01R15/24

摘要： 本发明公开了一种光纤λ/4波片相位延迟角度的精密控制装置及其控制方法，属于光纤传感器技术领域。所述的装置是在现有的光纤切割刀的本体上通过导轨台、导轨、卡槽平台连接微分尺实现的；控制方法基于精密控制装置严格控制波片的长度，首先调整微分尺到第一固定位置；安装光纤夹具分别切割保偏延迟光缆与制作λ/4波片的保偏光纤，切割后以45°对轴熔接；然后将保偏延迟光缆处的光纤夹具安装在夹具卡槽上，调整微分尺到第二固定位置；切割后与低双折射传感光纤熔接，至此制作完成光纤λ/4波片。本发明提供精密控制装置制作光纤λ/4波片的分辨率达10μm，能够精确控制波片的长度，相位延迟角度，满足0.2S等级的光纤电流互感器温度自补偿的精度需求。

公开(公告)号：CN102721458A

公开(公告)日：2012-10-10

申请号：CN201210172066.X

申请日：2012-05-29

申请人： 北京航空航天大学

发明人： 王夏霄 ,  邬战军 ,  李传生 ,  李立京 ,  于佳 ,  冯秀娟 ,  张晞 ,  李彦

IPC分类号： G01H9/00

摘要： 本发明公开一种采用反射式准互易光路的光纤水听器，属于光纤传感技术领域。该光纤水听器，包括光源、分路器、起偏器、相位调制器、延迟光纤、法拉第旋光器、声探头、补偿光纤、反射镜和光电探测器。本发明提出一种采用反射式准互易光路的光纤水听器，可以有效抑制光路中的偏振态随机波动，解决了传统水听器的偏振衰落问题，本发明采用准互易光路方案，因此对环境干扰的免疫能力很强。本发明还采用反射式光路，信号来回两次经过声探头，检测声压信号为常规光纤传感器的两倍，有效提高了灵敏度，且以光纤作为信息的传感与传输介质，不会被电磁干扰。

公开(公告)号：CN102508178A

公开(公告)日：2012-06-20

申请号：CN201110388476.3

申请日：2011-11-29

申请人： 北京航空航天大学

发明人： 王夏霄 ,  李传生 ,  于佳 ,  冯秀娟 ,  李立京 ,  邬战军 ,  张晞 ,  李彦

IPC分类号： G01R33/032

摘要： 本发明公开了一种具有互易光路的光纤磁场传感器方案，首先由宽谱光源发出的光通过耦合器后，由起偏器起偏成线偏光，然后通过45°熔点形成正交的两束光，在相位调制器进行分别调制，通过延迟光纤后在法拉第旋光器旋转45°，由保偏耦合器然后进入换能器，由于换能器采用保偏光纤，因此换能器感应待测磁场，保偏光纤受到调制，传输光的两个模式之间产生相位变化，然后以90°进入互易补偿光纤，补偿由于保偏光纤双折射产生的光程差，并通过保偏耦合器返回法拉第旋光器并再次旋转45°，最后在起偏器处两个模式的光发生干涉。携带干涉相位信息的光返回探测器后，由信号处理电路检测。同样采用Y型集成光学调制器的光路可以达到相同的目的。

公开(公告)号：CN102128967A

公开(公告)日：2011-07-20

申请号：CN201010605926.5

申请日：2010-12-15

申请人： 北京航空航天大学

发明人： 王夏霄 ,  李传生 ,  张春熹 ,  于佳 ,  冯秀娟

IPC分类号： G01R15/24

摘要： 本发明实施例提供了一种三相共用超荧光光纤光源SFS的光纤电流互感器，该电流互感器包括超荧光光纤光源SFS、1×3单模耦合器、三端口单模环形器、Y波导集成光学相位调制器、偏振分束器、保偏延迟线、1/4波片、传感光纤、反射镜、光电探测器、光源驱动电路和信号处理单元，其中所述超荧光光纤光源SFS发出的光经1×3单模耦合器均分为3份后，分别为每一相互感器提供光功率输入，且采用三端口单模环形器、Y波导集成光学相位调制器、偏振分束器的组合来实现光路的低损耗设计。通过该电流互感器能够减小光源中心波长漂移所造成的互感器变比误差，降低对光源温控精度的要求，提高互感器的使用寿命，且光路损耗小，信号光利用率高，在相同信噪比要求下对光源输出功率的要求更低。

公开(公告)号：CN101216508B

公开(公告)日：2011-05-04

申请号：CN200810056485.0

申请日：2008-01-18

申请人： 北京航空航天大学

发明人： 张春熹 ,  张朝阳 ,  贾明 ,  王夏霄 ,  冯秀娟 ,  李勤

IPC分类号： G01R15/24

摘要： 本发明公开了一种光纤电流传感器的全光纤传感头，是为解决现有传感头不能方便实现现场安装与拆卸而设计的。本发明全光纤传感头主要包括有梁、转角件、调节件、连接角件、玻璃骨架、软管。所述梁包括有第一下梁、第一上梁、第二下梁、第二上梁、第三下梁、第三上梁、第四下梁、第四上梁。所述转角件包括有转角A下板、转角A上板、转角B下板、转角B上板、第一弯角下板、第一弯角上板、第二弯角下板、第二弯角上板。所述连接角件包括有连接角A下板、连接角A上板、连接角B下板、连接角B上板。所述调节件包括有结构相同的A调节件、B调节件、C调节件、D调节件。本发明全光纤传感头可以带电安装与拆卸、且装拆时间短；由于采用模块化的设计理念，可以实现小型化结构设计，有效地解决传感头架构的重量及体积。

公开(公告)号：CN101504447A

公开(公告)日：2009-08-12

申请号：CN200910077388.4

申请日：2009-02-19

申请人： 北京航空航天大学

发明人： 张春熹 ,  冯秀娟 ,  王夏霄 ,  李传生 ,  张朝阳 ,  于佳

IPC分类号： G01R33/032

摘要： 本发明公开了一种实现工作点控制和磁归零反馈的双数字闭环光纤磁强计，包括光源驱动电路、传感光路单元、光电转换单元、A/D转换单元、数字信号处理单元、D/A转换单元等。其中传感光路单元包括DFB激光器、三端口光环行器、集成光学相位调制器等，结构简单。数字信号处理单元产生各种控制时序、低频调制方波及高频正弦调制信号的同步时钟，完成低频相位漂移的相关解调及产生补偿相移数字量，并对低频相位漂移相关解调之后的信号进行二次相关解调，产生磁场信号反馈量，形成双数字闭环检测，实现了干涉仪正交工作点的稳定控制和“磁归零”反馈，改善了系统的抗干扰能力和稳定性，扩大了测量的动态范围，提高了测磁灵敏度。