一种基于DAS的海洋光声断层成像方法及系统

    公开(公告)号:CN114964361B

    公开(公告)日:2023-10-10

    申请号:CN202210465484.1

    申请日:2022-04-26

    IPC分类号: G01D21/02

    摘要: 本发明公开了一种基于DAS的海洋光声断层成像方法及系统,该系统包括:激光器、飞行器、特种光缆、深度可控浮筒、DAS以及图像重构模块。其中飞行器装载的激光器产生脉冲激光,照射在设定的海洋区域,在光声效应的作用下转换成的超声波;特种光缆围绕设定海洋区域,深度可控浮筒设置在特种光缆上,控制特种光缆的入水深度;DAS与特种光缆连接,通过特种光缆接收超声信息;图像重构模块根据DAS处理后的超声波信息重构出特种光缆所围海洋区域的断层图像。本发明通过光声断层成像技术获得海洋中盐分、温度和生物群情况,具有全三维、高精度的优点,此外本发明采用DAS系统探测产生的超声波,具有探测范围广、连续测量无盲区、灵敏度高、响应速度快的优点。

    一种基于DAS系统评估地层中CO2封存泄露风险的方法

    公开(公告)号:CN115016030A

    公开(公告)日:2022-09-06

    申请号:CN202210469791.7

    申请日:2022-04-28

    摘要: 本发明公开了一种基于DAS系统评估地层中CO2封存泄露风险的方法,通过采用DAS系统完成地下光缆对井筒结构健康以及盖层蠕动、活化、断裂等情况进行实时动态监测,同时通过获取光纤沿线所有位置的扰动信息,实现井筒宽频振动和地层运动产生的低频形变进行空间密集采样。本发明选用DAS系统作为一种远程监测手段,解调主机可放置于室内,只需将相对廉价的光缆置于井筒内即可实现三维空间定位,重复使用率高,综合成本低,使用寿命长;并且传感光缆能够永久留存,能对油气开采和碳存储进行全生命周期监测,有效降低CO2大规模泄露风险。

    一种基于DAS的海洋光声断层成像方法及系统

    公开(公告)号:CN114964361A

    公开(公告)日:2022-08-30

    申请号:CN202210465484.1

    申请日:2022-04-26

    IPC分类号: G01D21/02

    摘要: 本发明公开了一种基于DAS的海洋光声断层成像方法及系统,该系统包括:激光器、飞行器、特种光缆、深度可控浮筒、DAS以及图像重构模块。其中飞行器装载的激光器产生脉冲激光,照射在设定的海洋区域,在光声效应的作用下转换成的超声波;特种光缆围绕设定海洋区域,深度可控浮筒设置在特种光缆上,控制特种光缆的入水深度;DAS与特种光缆连接,通过特种光缆接收超声信息;图像重构模块根据DAS处理后的超声波信息重构出特种光缆所围海洋区域的断层图像。本发明通过光声断层成像技术获得海洋中盐分、温度和生物群情况,具有全三维、高精度的优点,此外本发明采用DAS系统探测产生的超声波,具有探测范围广、连续测量无盲区、灵敏度高、响应速度快的优点。

    用于校正非线性调谐效应的光纤参数测量装置

    公开(公告)号:CN112923960B

    公开(公告)日:2023-06-13

    申请号:CN202110135197.X

    申请日:2021-02-01

    申请人: 南京大学

    IPC分类号: G01D5/353 G01D3/028 G01D3/06

    摘要: 本发明公开了一种用于校正非线性调谐效应的光纤参数测量装置,其首先在OFDR的辅助干涉仪中接入一个声光调制器(AOM),用于对光波进行移频,增大拍频信号频率;然后用平衡探测器将该拍频信号转换为电信号,再用电耦合器分为两路,一路用高采样率的数据采集卡进行采集,另一路作为主干涉仪信号采集的外部时钟;最后以辅助干涉仪信号过零点为参考,通过简单的数据处理校正主干涉仪信号。本装置可以以较低的成本获得高精度的测量数据,并减小冗余的数据量,能够同时提高OFDR中激光器非线性扫频的校正准确度和数据处理的运算速度。

    基于光子引线键合的泵浦中红外光源发生装置

    公开(公告)号:CN115912053A

    公开(公告)日:2023-04-04

    申请号:CN202211288434.7

    申请日:2022-10-20

    申请人: 南京大学

    摘要: 本发明公开了一种基于光子引线键合的泵浦中红外光源发生装置,包括:热沉衬底、泵浦光源发生部、中红外波段增益光纤和耦合光波导;热沉衬底表面形成有沟槽;泵浦光源发生部和中红外波段增益光纤嵌设在沟槽内;耦合光波导的两端连接泵浦光源发生部的输出端和中红外波段增益光纤的输入端。本发明采用光子引线获得的聚合物光波导,作为泵浦光源与增益光纤的耦合光波导,一方面避开了现有技术中复杂的泵浦光束准直系统与微透镜组耦合系统,另一方面提高了泵浦光的耦合效率,最低耦合损耗低至平均0.73dB。

    一种基于直接探测的分布式弱光栅阵列传感系统和方法

    公开(公告)号:CN115060299A

    公开(公告)日:2022-09-16

    申请号:CN202210630272.4

    申请日:2022-06-06

    申请人: 南京大学

    IPC分类号: G01D5/353

    摘要: 本发明公开了一种基于直接探测的分布式弱光栅阵列传感系统和方法。所述方法的步骤是:用声光调制器对激光器输出的光波进行调幅,形成具有合适脉冲宽度和脉冲间距的双脉冲光;然后用相位调制器对双脉冲光中的前脉冲光进行调相,使前脉冲光上三个区域具有的相位差;调幅和调相后的双脉冲光被掺铒光纤放大器放大后,通过环形器进入光栅阵列;双脉冲光在相邻光栅上的反射光叠加后产生干涉,然后干涉光由环形器进入光电探测器并通过采集卡进行数据采集;对采集到的信号,通过反射信号的波动,实现扰动定位;从扰动位置的反射信号中提取出三个相位差彼此相差的光电流信号,通过去直流、微分、积分等处理进行解相,实现对扰动的定量测量。

    一种基于单片机的低成本鉴相型的φ-OTDR系统

    公开(公告)号:CN114216554A

    公开(公告)日:2022-03-22

    申请号:CN202111487816.8

    申请日:2021-12-07

    申请人: 南京大学

    IPC分类号: G01H9/00

    摘要: 本发明公开了一种基于单片机的低成本鉴相型的系统,包括窄线宽激光器、强度调制器、掺铒光纤放大器、环形器、1x2耦合器、延时光纤、3x3耦合器、三个光电探测器、三个采样保持器、单片机。本发明通过分别使用价格低廉的微处理器、采样保持器代替原有的较为昂贵设备,配合专门的低运算量的相位解调算法,在不影响原有系统性能的情况下尽可能地降低了系统成本。

    一种温度和振动同时测量的融合型分布式光纤传感系统及方法

    公开(公告)号:CN112697180B

    公开(公告)日:2022-03-18

    申请号:CN202011367969.4

    申请日:2020-11-27

    申请人: 南京大学

    IPC分类号: G01D5/353

    摘要: 本发明公开了一种温度和振动同时测量的融合型分布式光纤传感系统及方法,包括激光器、耦合器、环形器、传感光纤、脉冲调制模块、外差探测模块以及数据采集卡。本发明还公开了一种温度和振动同时测量的融合型分布式光纤传感系统的实现方法,通过用耦合器将散射光和本振光都分成两个部分,实现相互独立地外差探测以及温度和振动信号的同时解调。本发明实现了长距离、分布式的动态和静态信息的同时获取,有效避免了工程应用上可能存在的误报和漏报。