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公开(公告)号：CN103759748B
公开(公告)日：2015-12-30
申请号：CN201410007974.2
申请日：2014-01-08
申请人： 天津大学
摘要： 基于位置相关色散特性的快速低相干干涉解调方法，属于光纤传感领域，具体涉及大气压力的测量，也适用于三维形貌检测以及光学相干断层扫描技术等测量领域。本方法基于低相干干涉技术，使用法布里-珀罗（F-P）传感器作为传感干涉仪，通过腔长变化感受大气压力，使用起偏器、双折射光楔和检偏器构成的解调干涉仪，对F-P传感器调制的光信号进行解调，在零光程差的局部区域形成空间低相干干涉条纹。该方法采用低精度的质心法得到包络峰值位置，根据系统位置相关色散特性及相移法计算得到准确的中心波长干涉条纹中心条纹的峰值位置，以及该中心条纹的级次，从而恢复出准确的中心波长干涉条纹的零级条纹峰值位置，进而实现距离的快速高精度解调。
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公开(公告)号：CN103616124B
公开(公告)日：2015-11-18
申请号：CN201310631974.5
申请日：2013-11-29
申请人： 天津大学
IPC分类号： G01L11/02
摘要： 本发明公开了一种MEMS芯片微腔内部残余压力测量方法，包括以下步骤：通过气压控制系统气压变化，使加在处于密封状态的待测MEMS芯片的微腔上的外界压力得到压力扫描曲线，对所述待测MEMS芯片的第一测量位置和第二测量位置这两个不同位置利用反射光进行腔长测量；所得到的腔长测量数据互为参考，对这两组测量数据进行线性拟合，在测量数据交点区域看到两组数据的交点，即得到膜片平坦位置，此时对应的外界压力即为待测的残余压力。与现有技术相比，本发明是一种非破坏性的测量方法；对同一待测MEMS芯片的两个不同测量位置进行腔长测量，两位置的腔长测量数据互为参考；两位置处腔长测量时始终处于相同的外部压力条件下，保证作为参考信号的可靠性与同步性。
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公开(公告)号：CN103196473B
公开(公告)日：2015-10-28
申请号：CN201310099719.0
申请日：2013-03-26
申请人： 天津大学
IPC分类号： G01D5/26
摘要： 本发明公开了一种多通道高精度光纤光栅解调装置及其解调方法，其中，装置采用宽带光源、可调谐FP滤波器和光放大器串接构建可调谐激光器，获取高稳定性、高功率的可调谐激光输出；以光纤光栅的反射信号幅值作为动态反馈，采用电控可调光衰减器动态实时调节每一个光纤光栅波长对应的光功率衰减量，从而在每一个光纤光栅波长下获得动态补偿的幅值稳定的高信噪比传感信号光功率，综合补偿了光源的不平坦、光纤光栅传感器阵列布设和使用中的不可预期的动态变化，从而有效提高光纤光栅传感器的长期检测能力和检测精度。在航天、航空、石化、土木和电力领域有很好的应用前景。
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公开(公告)号：CN103267536B
公开(公告)日：2015-08-26
申请号：CN201310164536.2
申请日：2013-05-07
申请人： 天津大学
摘要： 本发明公开了一种基于色散特征和包络峰值的低相干干涉解调方法，本方法选择F-P传感器作为传感元件，双折射光楔作为光程差空间扫描元件，在零光程差局部区域形成干涉条纹，根据干涉条纹解调F-P腔长，从而感受大气压强。该方法首先对干涉信号进行Fourier滤波；然后根据包络峰值法得到的峰值位置与低相干干涉系统色散元件的群折射率得到峰值位置对应的低精度距离；最后利用峰值位置色散特征计算理论相位，根据理论相位和测量相位确定包络峰值法的距离误差，实现高精度解调。在无需先验信息的条件下，利用系统色散特性和包络峰值实现低相干干涉的大量程、高精度测量。适用于光纤传感领域和三维形貌检测以及光学层析技术等距离测量领域。
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公开(公告)号：CN102680010B
公开(公告)日：2014-09-10
申请号：CN201210137690.6
申请日：2012-05-07
申请人： 天津大学
摘要： 基于标定算法和相移技术的快速、高精度低相干干涉解调方法，属于光纤传感领域，具体涉及大气压力的测量，测量方法基于低相干干涉技术，将外界大气压力的变化转换为法布里-珀罗传感器的腔长信息，当腔长引起的光程差和干涉仪扫描的光程差相匹配时在该局部区域形成明显的低相干干涉条纹。该方法首先利用改进型质心的标定算法快速地确定一个特定级次的波峰位置，然后利用对相移技术得到的该波峰对应的相对相位进行线性拟合的方法准确地获取其峰值位置。波峰的定位和峰值位置的准确获取所需要的计算量都很小，且能够保持很高的解调精度，该方法能够实现低相干干涉的快速、高精度解调。
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公开(公告)号：CN103712781A
公开(公告)日：2014-04-09
申请号：CN201310746711.9
申请日：2013-12-25
申请人： 天津大学
IPC分类号： G01M11/02
摘要： 本发明公开了一种双折射光楔光轴方向的多入射角偏振干涉测量装置及方法，该装置包括激光光源（1）、光衰减器（2）、扩束镜（3）、起偏器（4）、双折射光楔（5）、样品测试台（6）、检偏器（7）、面阵探测器（8）以及信号处理系统（9）。与现有技术相比，通过采集三幅不同入射角度下的偏振干涉图，可以快速地实现双折射光楔光轴的三维方向测量，克服了以往没有双折射光楔光轴测量系统和方法的难题；可以通过增加入射角度调整的个数来进一步提高测量精度；同样适合传统的入射平面和出射平面平行的双折射试件，并且误差范围小，保证测量精度，因此适应面广。
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公开(公告)号：CN103267536A
公开(公告)日：2013-08-28
申请号：CN201310164536.2
申请日：2013-05-07
申请人： 天津大学
摘要： 本发明公开了一种基于色散特征和包络峰值的低相干干涉解调方法，本方法选择F-P传感器作为传感元件，双折射光楔作为光程差空间扫描元件，在零光程差局部区域形成干涉条纹，根据干涉条纹解调F-P腔长，从而感受大气压强。该方法首先对干涉信号进行Fourier滤波；然后根据包络峰值法得到的峰值位置与低相干干涉系统色散元件的群折射率得到峰值位置对应的低精度距离；最后利用峰值位置色散特征计算理论相位，根据理论相位和测量相位确定包络峰值法的距离误差，实现高精度解调。在无需先验信息的条件下，利用系统色散特性和包络峰值实现低相干干涉的大量程、高精度测量。适用于光纤传感领域和三维形貌检测以及光学层析技术等距离测量领域。
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公开(公告)号：CN102829902A
公开(公告)日：2012-12-19
申请号：CN201210282641.1
申请日：2012-08-09
申请人： 天津大学
摘要： 本发明公开了一种阵列式多通道光纤法珀压力传感装置及压力测量方法，从输入到输出端依序设置LED光源调制模块（1）、LED光源（2）构成的LED光源阵列（3）、光纤耦合器（4）构成的光纤耦合器阵列（5）、光纤法珀传感器（6）构成的光纤法珀传感器阵列（7）、光纤阵列（8）、光楔（9）、线阵CCD（10）构成的解调光路模块以及信号处理单元（11）。与现有技术相比，本发明的LED光源阵列调制结合光纤阵列结构实现单个解调光路对多个光纤法珀压力传感器的顺序快速解调，克服了传统光开关结构无法同时满足高速切换、低损耗、高可靠性的问题；且通道扩展容易，使得传感通道最多可达到64通道。
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公开(公告)号：CN102322801A
公开(公告)日：2012-01-18
申请号：CN201110226963.X
申请日：2011-08-09
申请人： 天津大学
CPC分类号： G01B9/0209 , G01B9/02057 , G01B9/02065 , G02B5/3083 , G02B6/29302 , G02B6/32 , G02B2207/117
摘要： 本发明提出一种高信噪比摆动式低相干干涉位移解调方法和两种解调装置。位移传感方法是利用参考面反射光与待测物反射光形成一定光程差，当待测物存在位移时，光程差改变。解调方法是将反射光信号传到白光偏振干涉系统，白光偏振干涉系统中双折射光楔可实现光程差空间分布，以匹配出反射信号光程差。扫描方式是将反射光信号准直后，入射到由转镜和f-θ透镜组成的时间扫描装置，实现细光束沿双折射光楔长度方向扫描。两种解调装置接收干涉条纹方法不同，一种用线阵相机，另一种用微孔阵列和单个PIN光电探测器。由于扫描光束能量集中，所以低相干干涉信号信噪比非常高，同时利用线阵相机和微孔阵列的保持光斑接收空间位置不变特性，获取高精度位置解调。
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公开(公告)号：CN105115623B
公开(公告)日：2017-12-01
申请号：CN201510496982.2
申请日：2015-08-12
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微型迈克尔逊干涉理论的光纤高温传感器及制作方法，所述传感器由光纤(1)构成，其光纤纤芯分裂成两个部分，一部分在端面具有一平面反射面(5)，另一部分在端面具有一45°反射面(6)；当一束光沿光纤纤芯(3)入射到端面时，分裂成两束光，其中一束光在平面反射面(5)形成反射，构成迈克尔逊干涉仪的一干涉臂；另一束光在45°反射面形成全反射后经过光纤壁反射面(4)再次反射，从45°反射面(6)重新耦合回光纤纤芯(3)，构成迈克尔逊干涉仪的另一个干涉臂；两束光在光纤纤芯相遇后形成迈克尔逊干涉条纹。相比于传统的法珀或者马赫泽德温度传感，本发明具有理论创新性；结构简单，性能可靠，制作成本有优势。
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