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公开(公告)号：CN112414584B
公开(公告)日：2022-11-22
申请号：CN202011118083.6
申请日：2020-10-19
Applicant: 太原理工大学
IPC: G01K11/322 , G01K11/3206 , G01B11/16
Abstract: 本发明属于分布式光纤传感技术领域，公开了一种基于π脉冲格雷码编码的布里渊光时域分析装置及方法，方法包括：将激光器产生的连续激光分为两路，一路经调制、放大和隔离后作为探测光输入传感光纤，另一路作为泵浦光经相位调制器进行π脉冲格雷码编码相位调制和放大后，从另一端输入传感光纤；从传感光纤另一端输出的包含布里渊散射信号的探测光，进行放大、光栅滤波后，输入光电探测器进行探测并转化为电信号，并通过解码运算得到单脉冲的布里渊散射信号后，进行解调得到光纤沿线的布里渊频移分布，本发明提高了系统的测量精度。
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公开(公告)号：CN111896137B
公开(公告)日：2022-02-18
申请号：CN202010604056.3
申请日：2020-06-29
Applicant: 太原理工大学
IPC: G01K11/324
Abstract: 本发明涉及分布式光纤传感系统中的温度解调领域，公开了一种可实现厘米量级空间分辨率的分布式光纤拉曼传感装置及方法。装置包括第一脉冲激光器，第二脉冲激光器，第一脉冲激光器和第二脉冲激光器产生的脉宽不同的脉冲激光经光开关分时发送至所述传感光纤分别产生拉曼散射；后向拉曼散射中反斯托克斯光被雪崩光电探测器探测后，输出到高速数据采集卡采集并发送到计算机计算得到传感光纤的沿线温度信息。本发明基于双脉冲调制，通过定标阶段和测量阶段采集两种不同脉宽状态下所激发的后向拉曼反斯托克斯散射信号，进行自解调温度提取，可以保证在不影响传感距离的前提下，将系统的空间分辨率优化至厘米量级。
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公开(公告)号：CN111637910B
公开(公告)日：2021-10-22
申请号：CN202010454169.X
申请日：2020-05-26
Applicant: 太原理工大学
IPC: G01D5/353
Abstract: 本发明涉及分布式光纤传感领域，公开了一种时域差分高速混沌布里渊光相干域监测装置及方法。装置包括激光器，所述激光器发出的激光经马赫曾德尔调制器调制为周期小于激光器外腔时延的混沌激光后，经所述分束器分为两束光，一束作为探测光，依次经单边带调制器、掺铒光纤放大器后从传感光纤的一端进入；另一束作为泵浦光，依次经半导体光放大器、脉冲光放大器、光环形器后从传感光纤的另一端进入；从传感光纤另一端输出的光信号，经可调谐光滤波器滤除斯托克斯光后被所述光电探测器探测，探测信号由数据采集单元采集，然后发送至计算机进行数据处理。本发明可有效抑制光纤沿线噪声，实现长距离和高空间分辨率兼顾的高速实时分布式应变监测。
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公开(公告)号：CN111900602A
公开(公告)日：2020-11-06
申请号：CN202010680578.1
申请日：2020-07-15
Applicant: 太原理工大学
Abstract: 本发明属于光纤传感技术领域，公开了一种基于随机光纤激光器的长距离分布式拉曼传感装置，包括脉冲激光器，脉冲激光器输出的脉冲激光经波分复用器、光纤布拉格光栅后进入到传感光纤中，在传感光纤中发生自发拉曼散射产生自发拉曼散射光；拉曼激光器输出的泵浦光经光隔离器后从传感光纤的另一端进入传感光纤，对传感光纤中的拉曼散射光进行随机放大，放大后的拉曼散射光经波分复用器、光滤波器后被光电探测器探测，光电探测器输出的电信号经高速数据采集卡采集后发送至计算机。本发明可有效延长分布式拉曼传感距离，可以广泛应用于分布式光纤传感领域。
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公开(公告)号：CN112378432B
公开(公告)日：2023-08-15
申请号：CN202011185111.6
申请日：2020-10-29
Applicant: 太原理工大学
IPC: G01D5/353 , G01K11/324 , G01B11/16 , G01L1/24
Abstract: 本发明属于分布式光纤传感领域，公开了一种基于噪声匹配滤波的的分布式光纤传感装置及方法，装置包括ASE噪声激光器，ASE噪声激光器发出噪声激光信号经隔离器、声光调制器后变成脉冲信号，然后经光纤耦合器分为两束，其中一束作为探测光束经波分复用器后入射到传感光纤，在传感光纤中产生的背向噪声瑞利散射光和噪声拉曼反斯托克斯散射光被波分复用器分开后，分别被第一掺铒光纤放大器和第二掺铒光纤放大器放大后，分别被第一探测器和第二探测器探测，另一束作为参考光束被第三探测器探测；通过采集卡采集三个探测器的探测信号并发送至计算机。本发明可以达到更远的传感距离，不仅实现了温度和应力的同时传感，提高了系统的分辨率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111637846B
公开(公告)日：2022-02-08
申请号：CN202010455193.5
申请日：2020-05-26
Applicant: 太原理工大学
IPC: G01B11/16
Abstract: 本发明涉及分布式光纤传感领域，公开了一种多点并行的高速混沌布里渊动态应变监测装置及方法，装置包括宽带混沌激光源，宽带混沌激光源用于输出强周期宽带混沌激光，宽带混沌激光经分束器分为两束，一束作为探测光依次经单边带调制器、掺铒光纤放大器、可编程光延迟发生器后入射到传感光纤的一端；另一束作为泵浦光依次经半导体光放大器、脉冲光放大器后入射至传感光纤的另一端；从传感光纤另一端输出的光信号，经可调谐光滤波器滤除斯托克斯光后被光电探测器探测，探测信号由数据采集单元采集，然后发送至计算机进行数据处理。本发明可以实现多点并行监测，可实现长距离高分辨率兼顾的大范围动态应变实时监测。
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公开(公告)号：CN111900602B
公开(公告)日：2021-10-22
申请号：CN202010680578.1
申请日：2020-07-15
Applicant: 太原理工大学
Abstract: 本发明属于光纤传感技术领域，公开了一种基于随机光纤激光器的长距离分布式拉曼传感装置，包括脉冲激光器，脉冲激光器输出的脉冲激光经波分复用器、光纤布拉格光栅后进入到传感光纤中，在传感光纤中发生自发拉曼散射产生自发拉曼散射光；拉曼激光器输出的泵浦光经光隔离器后从传感光纤的另一端进入传感光纤，对传感光纤中的拉曼散射光进行随机放大，放大后的拉曼散射光经波分复用器、光滤波器后被光电探测器探测，光电探测器输出的电信号经高速数据采集卡采集后发送至计算机。本发明可有效延长分布式拉曼传感距离，可以广泛应用于分布式光纤传感领域。
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公开(公告)号：CN112378432A
公开(公告)日：2021-02-19
申请号：CN202011185111.6
申请日：2020-10-29
Applicant: 太原理工大学
IPC: G01D5/353 , G01K11/324 , G01B11/16 , G01L1/24
Abstract: 本发明属于分布式光纤传感领域，公开了一种基于噪声匹配滤波的的分布式光纤传感装置及方法，装置包括ASE噪声激光器，ASE噪声激光器发出噪声激光信号经隔离器、声光调制器后变成脉冲信号，然后经光纤耦合器分为两束，其中一束作为探测光束经波分复用器后入射到传感光纤，在传感光纤中产生的背向噪声瑞利散射光和噪声拉曼反斯托克斯散射光被波分复用器分开后，分别被第一掺铒光纤放大器和第二掺铒光纤放大器放大后，分别被第一探测器和第二探测器探测，另一束作为参考光束被第三探测器探测；通过采集卡采集三个探测器的探测信号并发送至计算机。本发明可以达到更远的传感距离，不仅实现了温度和应力的同时传感，提高了系统的分辨率。
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公开(公告)号：CN112378431A
公开(公告)日：2021-02-19
申请号：CN202011181286.X
申请日：2020-10-29
Applicant: 太原理工大学
IPC: G01D5/353 , G01K11/324 , G01B11/16 , G01L1/24
Abstract: 本发明涉及分布式光纤传感领域，公开了一种基于宽频混沌激光的毫米级空间分辨率的分布式光纤传感方法，包括以下步骤：S1、搭建分布式光纤拉曼传感系统；S2、定标阶段：在传感光纤前端L0处设置长度大于激光脉冲宽度W的光纤环，得到位置L0的层析处理后的反斯托克斯散射光强度；S3、测量阶段：对采集得到的混沌拉曼反斯托克斯散射光信号进行层析处理和混沌匹配滤波运算，计算得到温变位置和温变位置的温度T1；对混沌脉冲参考信号和混沌瑞利散射信号的进行混沌匹配滤波运算，得到传感光纤的附加损耗，进而解调出传感光纤沿线受到的应力信息。本发明实现了分布式光纤传感方法的毫米级空间分辨率，提高了测量精度。
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公开(公告)号：CN111900601A
公开(公告)日：2020-11-06
申请号：CN202010680575.8
申请日：2020-07-15
Applicant: 太原理工大学
Abstract: 本发明属于混沌激光技术领域，公开了一种大功率可调谐混沌激光光源装置，包括可调谐DBR激光器、光衰减器、可调谐激光器、第一光耦合器、单模光纤、光纤布拉格光栅、第二光耦合器、宽带介质膜反射镜；所述可调谐DBR激光器与光衰减器的一端连接，光衰减器的另一端与第一光耦合器的第一端口连接，可调谐激光器与第一光耦合器第二端口连接，第一光耦合器的公共端口依次连接单模光纤、光纤布拉格光栅后与第二光耦合器的公共端口连接，第二光耦合器的第一端口与宽带介质膜反射镜连接，第二端口用于输出放大后的混沌激光；本发明可实现百瓦量级大功率可调谐混沌激光输出，可调谐范围大，时域稳定性好，具有良好的光束质量。
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