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公开(公告)号：CN118483197A
公开(公告)日：2024-08-13
申请号：CN202410750338.2
申请日：2024-06-12
申请人： 天津大学
IPC分类号： G01N21/552
摘要： 本发明公开一种基于非厄米增益的U型探针式SPR传感器及其制备方法，包括含有U型传感区域的光子晶体光纤，所述传感区域外表面去除包层及涂覆层；在传感区域的外表面依次包括贵金属层、金属氧化物层和纳米颗粒阵列层；贵金属层为固化在所述光子晶体光纤的外表面上的金膜；金属氧化物层固化在所述贵金属层外表面；纳米颗粒阵列层固化在所述金属氧化物层的外表面，由第一纳米颗粒和第二纳米颗粒均匀间隔分布形成。所述纳米颗粒阵列层中不同形状的纳米颗粒之间激发的不同增振效应耦合产生非厄米增益，具有高灵敏度、高稳定性、高便捷性的优势，在生物检测领域有广阔应用前景。
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公开(公告)号：CN113639847B
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202110900354.1
申请日：2021-08-06
申请人： 天津大学
IPC分类号： G01H9/00
摘要： 脉冲调制及解调模块及分布式光纤振动传感定位方法。本发明公开一种脉冲调制及解调模块，包括双马赫曾德光纤干涉仪和解调模块，其中所述双马赫曾德光纤干涉仪包括两个结构相同的脉冲延时装置，所述脉冲延时装置的一端分别连接各自的环形器，另一端通过传感光纤相互连接；脉冲序列在经过两个脉冲延时装置后产生四个脉冲序列，两两干涉，噪声光脉冲序列和信号光脉冲序列时域完全错开，从而分离不能发生干涉的噪声光；所述解调模块直接剪切未发生干涉的脉冲序列，对剩下发生干涉的脉冲信号滤除直流分量后，对两路干涉信号进行互相关以获得其到达各自光电探测器的时间差，从而获得振动事件的位置。本发明还公开了利用所述脉冲调制及解调模块的定位方法。
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公开(公告)号：CN117419827A
公开(公告)日：2024-01-19
申请号：CN202311358871.6
申请日：2023-10-19
申请人： 天津大学
IPC分类号： G01K11/32
摘要： 本发明公开了一种基于光力振荡微谐振腔的光纤温度传感装置及其测量方法，括可调谐激光器(1)、液芯微球腔温度传感模块(2)构成的腔光力微谐振腔、光电探测器(3)和频谱分析模块(4)；所述液芯微球腔温度传感模块(2)进一步包括拉锥光纤(5)、薄壁空心微球腔(7)和传导片(9)；通过液芯微球腔温度传感模块(2)构成腔光力微谐振器，液芯微球腔温度传感模块(2)输出随外界温度变化而调制频谱特性变化的输出光，所述输出光经过光电探测器(3)转换为电信号后连接频谱分析模块(4)，实现温度的高分辨传感测量。与现有技术相比，本发明能够完成高热光系数液芯光学增敏与腔光力学机械转导的光力学级联增敏的温度测量。
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公开(公告)号：CN114674352B
公开(公告)日：2023-09-15
申请号：CN202210334748.X
申请日：2022-03-31
申请人： 天津大学
IPC分类号： G01D5/353
摘要： 本发明涉及一种基于瑞利散射光谱非相似性的分布式扰动传感和解调方法，包括下列步骤：在待测光纤上没有施加扰动和施加扰动时，分别利用光频域反射系统测量得到一组波长域拍频信号；利用去斜滤波进行非线性相位补偿得到参考光谱和测量光谱；利用快速傅里叶变换从波长域转换到距离域；利用滑动窗进行分段；利用快速逆傅里叶变换获得局部参考瑞利散射光谱和局部测量瑞利散射光谱；利用小波去噪降噪处理；计算非相似度；得到相对欧氏距离随滑动窗位置的归一化曲线；低通滤波；定位扰动点。
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公开(公告)号：CN116642856A
公开(公告)日：2023-08-25
申请号：CN202310595484.8
申请日：2023-05-25
申请人： 天津大学
摘要： 本发明公开了一种基于液晶回音壁模式谐振腔的铅离子传感器及方法，该传感器包括功能化的液晶玻璃微泡和通过单模光纤依序连接的可调谐扫描激光器、单模光纤、拉锥光纤、功率计；所述拉锥光纤设置于所述功能化的液晶玻璃微泡一侧，所述功能化的液晶玻璃微泡含有捕获单链DNA的界面修饰；谐振光场信号进入所述功率计，所述功率计得到光谱，光谱信号在液晶回音壁模式光谱中首先表现为光谱红移，随后出现光谱蓝移趋势，光谱位移为光谱红位移值与光谱蓝位移值的总和，通过测量液晶回音壁模式的光谱位移实现Pb2+的高分辨传感。与现有技术相比，本发明克服了WGM微小光谱漂移的缺陷，从而触发更加强烈的光谱变化以实现更低的检测限,具可集成性。
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公开(公告)号：CN112171657B
公开(公告)日：2023-06-27
申请号：CN202010790859.2
申请日：2020-08-07
申请人： 天津大学
摘要： 本发明公开了一种基于单目视觉的大尺寸长方体构件抓取装置及方法，包括图像采集与标识坐标识别系统(100)、控制及显示系统(200)和动作执行机构(300)。图像采集与标识坐标识别系统(100)向控制及显示系统(200)输出标志物(1)坐标；控制及显示系统(200)根据标志物(1)的坐标值与标定的坐标值进而得到待抓取长方体构件(2)在隧道轴向和周向的位置姿态，输出至动作执行机构(300)；动作执行机构(300)根据控制信号将抓取头(10)移动到待抓取长方体构件(2)位置，并将待抓取长方体构件(2)放置到正确位置。与现有技术相比，本发明实现了长方体构件自动抓取和置位，有效降低事故发生率，保障操作人员的人身安全；拼装效率高。
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公开(公告)号：CN115930816A
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202211726220.3
申请日：2022-12-30
申请人： 天津大学
IPC分类号： G01B11/16
摘要： 本发明公开了一种用于地应变观测的短基线光纤三向应变测量装置及方法，包括三向应变传感光纤、任意波形发生器、相干光时域反射器、数据采集单元和数据处理单元，任意波形发生器产生多边带线性调频脉冲电信号，分为两路加载到所述相干光时域反射器上，经调制后产生多边带线性调频光脉冲作为探测光信号；所述探测光信号注入到所述三向应变传感光纤中，在沿传感光纤传播过程中产生后向瑞利散射光，沿光纤返回所述相干光时域反射器，输出光电转换后的电压模拟信号；行电压模拟信号的解调处理，实现对待测结构表面各个方向上的应变的同时测量。本发明将三向应变传感光纤作为传感单元，应变测量基线长度缩短到厘米量级，实现对不同方向应变的同时测量。
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公开(公告)号：CN114674352A
公开(公告)日：2022-06-28
申请号：CN202210334748.X
申请日：2022-03-31
申请人： 天津大学
IPC分类号： G01D5/353
摘要： 本发明涉及一种基于瑞利散射光谱非相似性的分布式扰动传感和解调方法，包括下列步骤：在待测光纤上没有施加扰动和施加扰动时，分别利用光频域反射系统测量得到一组波长域拍频信号；利用去斜滤波进行非线性相位补偿得到参考光谱和测量光谱；利用快速傅里叶变换从波长域转换到距离域；利用滑动窗进行分段；利用快速逆傅里叶变换获得局部参考瑞利散射光谱和局部测量瑞利散射光谱；利用小波去噪降噪处理；计算非相似度；得到相对欧氏距离随滑动窗位置的归一化曲线；低通滤波；定位扰动点。
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公开(公告)号：CN110736708B
公开(公告)日：2022-04-08
申请号：CN201910898263.1
申请日：2019-09-23
申请人： 天津大学
摘要： 本发明公开了一种变温环境下基于恢复的FBG高精度解调方法，包括ASE宽带光源(1)、光纤隔离器(2)、可调谐F‑P滤波器(3)、光纤1×2耦合器(4)、第一、第二光纤环形器(5)(6)、光纤Bragg光栅串(7)、HCN气室(8)、光电探测器阵列(9)、数据采集卡(10)、处理单元(11)和信号发生模块(12)；使用反卷积算法对采集到的HCN气室吸收信号进行处理，得到恢复后的吸收峰细锐的HCN吸收光谱，作为绝对波长参考，实现光纤光栅布拉格波长的高精度解调。本发明方法不需要冗余的装置结构，克服了温度变化对解调结果的影响，可以有效地提高在恒温和变温环境下的解调性能；解调精度平均提高49.4％。将可精确解调范围扩展到整个C波段。
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公开(公告)号：CN110412038B
公开(公告)日：2022-03-22
申请号：CN201910644098.7
申请日：2019-07-17
申请人： 天津大学
摘要： 本发明公开了一种基于单光纤光栅和神经网络的结构损伤位置识别系统，包括宽带光源、光纤隔离器、可调谐F‑P滤波器、掺铒光纤放大器、光纤环形器、光纤光栅传感阵列、非平衡M‑Z干涉仪、光电探测器阵列、数据采集卡、数据处理单元和信号发生模块；在每一个待测的结构区域安装光纤光栅传感阵列中的一只光纤光栅传感器，用单只光纤光栅传感器采集结构在主动信号激励下的振动响应信号；用小波包分解技术对采集到的信号进行分解得到包含损伤位置信息的特征向量，然后将特征向量输入神经网络进行训练，经过训练后的神经网络能够实现准确的结构损伤位置识别。本发明降低了系统的成本和传感器网络的复杂度，并且正确识别率达96％。
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