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公开(公告)号：CN118794370A
公开(公告)日：2024-10-18
申请号：CN202411273524.8
申请日：2024-09-12
申请人： 华中科技大学
摘要： 本发明涉及光纤传感领域，公开了一种高灵敏度扭转方向识别的光纤形状传感器、测量装置及方法。光纤形状传感器由单模光纤螺旋绕制于多芯光纤表面封装而成。测量装置包括光纤形状传感器、扇入扇出器、光开关、光频域反射计和数据采集处理设备。单模光纤作为高灵敏度扭转测量光纤，结合光频域反射计实现扭转方向、扭转应变的高精度解调，用于补偿多芯光纤形状的扭转误差，实现传感器三维形状的高精度重构。本发明具备扭转测量灵敏度高和可识别扭转方向的优良特性，大幅降低了高精度光纤形状传感器的生产成本。本发明可应用于医疗内窥镜的术中导航、介入手术导管形状监测及导航、飞行器和智能机器人的姿态跟踪控制及岩土结构变形监测等领域。
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公开(公告)号：CN118642280A
公开(公告)日：2024-09-13
申请号：CN202410873119.3
申请日：2024-07-01
申请人： 华中科技大学
摘要： 本发明涉及光纤通信技术领域，提供了一种提升偏振追踪速度的方法和装置。本发明控制偏振控制器对不同扰偏速度随机置乱的偏振光进行追踪；根据偏振控制器的反馈光强，先按照指定步长迭代调整偏振控制器中相移器的相移量，直至反馈光强趋于零，进而确定偏振控制器适配的最优调相速度；再根据最优调相速度对不同扰偏速度随机置乱的偏振光进行追踪，基于变步长控制模型的步长调制因子使反馈光强趋于零，确定变步长控制模型的控制参数，达到使用最优调相速度和控制参数提升追踪速度的目的。本发明解决了现有技术中偏振控制器的性能受限于控制算法，无法较好地利用硬件层面上的高性能偏振控制器的问题。
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公开(公告)号：CN118566800A
公开(公告)日：2024-08-30
申请号：CN202410590826.1
申请日：2024-05-13
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： G01R33/032 , G01R33/00
摘要： 本发明提供一种微型光纤磁场传感器与制备方法，将光源和光谱仪均同第一光纤的其中一端相连通，在第一光纤另一端的光纤端面上设置多个磁致伸缩柱，将聚合物薄板设置于所有磁致伸缩柱上；通过光源向第一光纤发射光信号，所述光纤端面将来自光源的光信号沿原光路反射回第一光纤，所述聚合物薄板将从光纤端面出射的光信号沿原光路反射回第一光纤，所述磁致伸缩柱跟随外界磁场的变化进行形变伸缩，使得光纤端面反射回的光信号和所述聚合物薄板反射回的光信号之间的相位差产生变化，通过光谱仪接收所有反射回的光信号，并由于光信号相位差的变化产生光谱漂移，根据所述光谱漂移计算得到外界磁场的变化；实现更加灵敏更加稳定的磁场检测。
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公开(公告)号：CN118565373A
公开(公告)日：2024-08-30
申请号：CN202411017876.7
申请日：2024-07-29
申请人： 华中科技大学
摘要： 本发明属于光纤形状传感领域，具体涉及一种基于相位解调的光纤形状测量装置及方法，对多芯光纤进行形状传感。本发明提首先对测量信号和参考信号的调谐激光器扫频范围进行校准，通过对测量信号与参考信号的相位做差得到差分相位，进一步对其进行滤波去除相位跳变。最后利用去噪后的差分相位以及人工神经网络模型进行形状重建。本发明解决了重采样过程中由于扫频范围存在偏差造成的位置偏差的问题。
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公开(公告)号：CN118330821A
公开(公告)日：2024-07-12
申请号：CN202410590547.5
申请日：2024-05-13
申请人： 华中科技大学
摘要： 本发明涉及一种基于多模光纤桥接的光纤扇入扇出耦合器及其制备方法。该基于多模光纤桥接的光纤扇入扇出耦合器主要包括限位套管、少模光纤束、拉锥多模光纤束以及多芯少模光纤尾纤，所述少模光纤束包括若干条少模光纤，所述拉锥多模光纤束包括若干条拉锥多模光纤，其中：所述拉锥多模光纤束包括依次设置的未拉锥区、过渡区以及锥腰区，所述限位套管嵌在所述拉锥多模光纤束外侧；所述少模光纤束与所述拉锥多模光纤束的未拉锥区的一端相连，所述多芯少模光纤尾纤与所述拉锥多模光纤束的锥腰区的一端相连；所述拉锥多模光纤束的过渡区为绝热过渡区。相比于现有技术，本发明具有更低的设计难度和更低的制备成本。
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公开(公告)号：CN118330807A
公开(公告)日：2024-07-12
申请号：CN202410617420.8
申请日：2024-05-17
申请人： 华中科技大学
摘要： 本发明公开了一种基于OAM复用的环芯多芯光纤及相应的光器件，环芯多芯光纤包括：至少两个环芯组合区1以及包裹至少两个环芯组合区1的外包层2，至少两个环芯组合区1等距分布在光纤轴外周，至少两个环芯组合区1具有预定的折射率；环芯组合区1包括纤芯10和包裹纤芯10的内包层11，纤芯10用于传输光信号，内包层11用于减少纤芯10间的信号干扰。内包层11包绕在每个纤芯10的外部，采用特殊的折射率设计以减少纤芯10间的信号干扰，减小模式间耦合和衰减。环芯多芯光纤提供多个独立的物理信道来并行传输数据，通过OAM模式复用技术，在有限的空间内数倍提升光纤通信容量，显著增强数据传输的效率和可靠性，特别适用于空间有限、大数据流量的场景。
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公开(公告)号：CN117420680B
公开(公告)日：2024-02-23
申请号：CN202311734080.9
申请日：2023-12-18
申请人： 华中科技大学
摘要： 本发明公开了一种具有模式相关损耗均衡功能的光子灯笼设计方法，属于光纤通信系统领域，包括：在制备光子灯笼过程中，在光子灯笼尾纤与少模光纤的熔接区域形成一段折射率下陷的双包层波导结构，得到所述具有模式相关损耗均衡功能的光子灯笼；通过改变所述双包层波导结构的波导长度及折射率下陷区的直径，使所述双包层波导结构引入模式相关损耗，以均衡所述少模光纤中传输的少模模式相关损耗。同时，还提供了一种具有模式相关损耗均衡功能的光子灯笼及一种少模光纤传输系统。本发明仅用一个器件同时实现了模式复用和解复用，以及模式相
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公开(公告)号：CN117007177B
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN202310769493.4
申请日：2023-06-28
申请人： 华中科技大学
摘要： 本发明属于光纤传感领域，更具体地，涉及一种基于高非线性光纤的声阻抗测量装置及测量方法。本发明通过系统中的萨格纳克环，可以将对入射光产生的相位调制，转换为强度调制，从而被光电探测器接收，通过频谱分析仪得到前向布里渊散射的增益谱。测量的增益谱的线宽大小可以反映光纤外界的声阻抗信息。本发明利用高非线性光纤的高增益系数和高声阻抗灵敏度的特性，实现了对光纤外界声阻抗的高灵敏度测量，提升了传感器的性能。
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公开(公告)号：CN114509097B
公开(公告)日：2023-03-10
申请号：CN202210005251.3
申请日：2022-01-05
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： G01D5/353
摘要： 本发明公开了一种基于光频梳和捷变频的快速布里渊光学时域分析仪，属于分布式光纤传感领域。所述分析仪中激光器的输出光作为载波，经耦合器分为两路光。探测光路中，将多个第一梳齿频率不同的数字电频梳信号预编写进捷变频梳模块，驱动第一调制器对载波进行调制，生成探测光频梳进入待测光纤的一端。泵浦光路中，泵浦脉冲模块驱动第二调制器产生泵浦光脉冲，经光功率放大后进入待测光纤的另一端。携带受激布里渊散射信号的探测光频梳经光学滤波器滤出下边带，通过数据采集模块提取受激布里渊散射信号，获得待测光纤链路的温度或应变信息。本发明提高了系统动态测量能力和空间分辨率，克服了空间分辨率和频率分辨率之间相互制约问题。
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公开(公告)号：CN115561710A
公开(公告)日：2023-01-03
申请号：CN202211266819.3
申请日：2022-10-17
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： G01S7/02
摘要： 本发明涉及光纤传感领域，特别是涉及一种基于FrFT域LFM信号的传感方法和装置。主要包括：生成探测光信号和本振光信号，将探测光信号转换为FrFT‑DC光信号，将转换后的FrFT‑DC光信号打入传感光纤；接收由传感光纤传回的FrFT‑DC光信号的后向瑞利散射光信号，采集本振光信号和后向瑞利散射光信号之间的差拍信号，由差拍信号解调出传感数据。本发明可以实现高LSPR和窄主瓣，同时，通过正交频分复用具有高频谱效率的FrFT‑DC信号，显着降低了干涉衰落。
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