基于VCSEL波长解调和脉冲光源加热的风速测量系统及方法

    公开(公告)号:CN114414838B

    公开(公告)日:2024-06-25

    申请号:CN202111562220.X

    申请日:2021-12-20

    Abstract: 本发明公开一种基于VCSEL波长解调和脉冲光源加热的风速测量系统及方法,包括:产生驱动电流驱动VCSEL激光器发射波长扫描光束;该光束经第一分路器传输至传感光栅和参考光栅,通过对传感光栅和参考光栅的反射光进行波长解调后,得到传感光栅和参考光栅的温度变化;产生脉冲电流以驱动光源发射脉冲光束;在脉冲电流处于高电平时,脉冲光束经第二分路器传输至掺铒光纤,对掺铒光纤加热,使传感光栅升温至预设温度;在脉冲电流处于低电平时,传感光栅的温度由预设温度下降至参考光栅的温度,根据传感光栅温度恢复时间得到风速。利用VCSEL波长解调和脉冲光源加热实现高精度风速测量,利用多路分路器实现多点测量,实现低成本、低功耗、多测量点的风速测量。

    一种温度自适应的FBG解调方法及系统

    公开(公告)号:CN114235018B

    公开(公告)日:2023-08-08

    申请号:CN202111502780.6

    申请日:2021-12-09

    Abstract: 本发明公开了一种温度自适应的FBG解调方法及系统,包括:基于不同VCSEL在无温控情况下所能适应的工作温度变化范围,选定满足设定要求的VCSEL;同时选取甲烷吸收峰波长和FBG波长,使得在所述设定的温度范围内,VCSEL的扫描波长范围始终覆盖FBG中心波长、因传感引入的波长变化量以及至少一个对应的甲烷吸收峰;在每一个预设的温度范围内,根据甲烷吸收峰的波长位置和FBG中心波长的位置来确定FBG中心波长值和传感后的变化量。本发明有益效果:在不使用温控装置的条件下,能够有效的测量FBG中心波长的变化值,使整个传感器测量系统满足低功耗、低成本、小型化的要求。

    一种光纤分布式电池多点测温系统及应用

    公开(公告)号:CN113865743B

    公开(公告)日:2023-01-31

    申请号:CN202111191167.7

    申请日:2021-10-13

    Abstract: 本发明公开一种光纤分布式电池多点测温系统及应用,包括光纤分布式测温模块、一段引导光纤、多个光纤夹、多段传感光纤、多段隔离光纤;每个光纤夹包括光纤传感腔、隔离光纤存放腔;一个光纤夹、一段传感光纤和一段隔离光纤共同组成一个测温探头;每个光纤夹分别设有供传感光纤、隔离光纤穿过的光纤孔;引导光纤的一端与测温模块连接;另一端与第一个测温探头的传感光纤的输入端连接;本发明改良光纤夹的结构,极大提高测量温度灵敏度,且灵敏度可通过调节传感光纤长度来调节;每两个测温探头之间由一段隔离光纤分开,使得被测信号可以有效地分开,易于检测,整体传感系统设计科学,降低生产工艺的复杂性及生产成本,提高产品的成品率,实用性强。

    一种光纤分布式电池多点测温系统及应用

    公开(公告)号:CN113865743A

    公开(公告)日:2021-12-31

    申请号:CN202111191167.7

    申请日:2021-10-13

    Abstract: 本发明公开了一种光纤分布式电池多点测温系统,包括光纤分布式测温模块、一段引导光纤、多个光纤夹、多段传感光纤、多段隔离光纤;每个光纤夹包括光纤传感腔、隔离光纤存放腔;一个光纤夹、一段传感光纤和一段隔离光纤共同组成一个测温探头;每个光纤夹分别设有供传感光纤、隔离光纤穿过的光纤孔;引导光纤的一端与测温模块连接;另一端与第一个测温探头的传感光纤的输入端连接;本发明改良光纤夹的结构,极大提高测量温度灵敏度,且灵敏度可通过调节传感光纤长度来调节;每两个测温探头之间由一段隔离光纤分开,使得被测信号可以有效地分开,易于检测,整体传感系统设计科学,降低生产工艺的复杂性及生产成本,提高产品的成品率,实用性强。

    一种温度自适应的FBG解调方法及系统

    公开(公告)号:CN114235018A

    公开(公告)日:2022-03-25

    申请号:CN202111502780.6

    申请日:2021-12-09

    Abstract: 本发明公开了一种温度自适应的FBG解调方法及系统,包括:基于不同VCSEL在无温控情况下所能适应的工作温度变化范围,选定满足设定要求的VCSEL;同时选取甲烷吸收峰波长和FBG波长,使得在所述设定的温度范围内,VCSEL的扫描波长范围始终覆盖FBG中心波长、因传感引入的波长变化量以及至少一个对应的甲烷吸收峰;在每一个预设的温度范围内,根据甲烷吸收峰的波长位置和FBG中心波长的位置来确定FBG中心波长值和传感后的变化量。本发明有益效果:在不使用温控装置的条件下,能够有效的测量FBG中心波长的变化值,使整个传感器测量系统满足低功耗、低成本、小型化的要求。

    基于VCSEL波长解调和脉冲光源加热的风速测量系统及方法

    公开(公告)号:CN114414838A

    公开(公告)日:2022-04-29

    申请号:CN202111562220.X

    申请日:2021-12-20

    Abstract: 本发明公开一种基于VCSEL波长解调和脉冲光源加热的风速测量系统及方法,包括:产生驱动电流驱动VCSEL激光器发射波长扫描光束;该光束经第一分路器传输至传感光栅和参考光栅,通过对传感光栅和参考光栅的反射光进行波长解调后,得到传感光栅和参考光栅的温度变化;产生脉冲电流以驱动光源发射脉冲光束;在脉冲电流处于高电平时,脉冲光束经第二分路器传输至掺铒光纤,对掺铒光纤加热,使传感光栅升温至预设温度;在脉冲电流处于低电平时,传感光栅的温度由预设温度下降至参考光栅的温度,根据传感光栅温度恢复时间得到风速。利用VCSEL波长解调和脉冲光源加热实现高精度风速测量,利用多路分路器实现多点测量,实现低成本、低功耗、多测量点的风速测量。

    利用气体吸收光谱参考的干涉仪绝对位移解调系统及方法

    公开(公告)号:CN115523948B

    公开(公告)日:2024-08-02

    申请号:CN202211229340.2

    申请日:2022-10-09

    Abstract: 本发明公开了一种利用气体吸收光谱参考的干涉仪绝对位移解调系统及方法,解调系统包括连接在光路中的扫描激光器、光纤隔离器、光纤耦合器、干涉仪、信号探测器、参考探测器、信号放大器、微处理器、气体参考气室,气体参考气室充满在扫描激光器的波长扫描范围内具有吸收峰的参考气体;本发明利用在扫描激光器的波长扫描范围内具有吸收峰的参考气体的吸收光谱作为绝对光谱参考位置,以及结合吸收谱线的固定波长和谱线半宽度,或两个吸收谱线波长间距进行从时间轴向波长轴或位相轴转换的标定方法,配合利用干涉条纹自身特征点完成干涉腔腔长的绝对值测量,适用于各种基于干涉原理的传感装置中,实现高效率、高精度、低功耗、低成本的干涉解调。

    利用气体吸收光谱参考的干涉仪绝对位移解调系统及方法

    公开(公告)号:CN115523948A

    公开(公告)日:2022-12-27

    申请号:CN202211229340.2

    申请日:2022-10-09

    Abstract: 本发明公开了一种利用气体吸收光谱参考的干涉仪绝对位移解调系统及方法,解调系统包括连接在光路中的扫描激光器、光纤隔离器、光纤耦合器、干涉仪、信号探测器、参考探测器、信号放大器、微处理器、气体参考气室,气体参考气室充满在扫描激光器的波长扫描范围内具有吸收峰的参考气体;本发明利用在扫描激光器的波长扫描范围内具有吸收峰的参考气体的吸收光谱作为绝对光谱参考位置,以及结合吸收谱线的固定波长和谱线半宽度,或两个吸收谱线波长间距进行从时间轴向波长轴或位相轴转换的标定方法,配合利用干涉条纹自身特征点完成干涉腔腔长的绝对值测量,适用于各种基于干涉原理的传感装置中,实现高效率、高精度、低功耗、低成本的干涉解调。

    基于VCSEL波长解调的低功耗煤矿无线顶板检测系统及方法

    公开(公告)号:CN115522980A

    公开(公告)日:2022-12-27

    申请号:CN202211229414.2

    申请日:2022-10-09

    Abstract: 本发明公开了一种基于VCSEL波长解调的低功耗煤矿无线顶板检测系统及方法,检测系统包括低功耗无线光纤光栅解调仪、光纤光栅顶板状态检测传感模块和无线基站;低功耗煤矿无线顶板状态检测系统在不包括无线基站时的总功耗小于500mW;该检测系统利用低功耗VCSEL光纤光栅波长解调技术和无线传输技术实现低功耗、低成本光纤顶板状态检测,解决传统光纤顶板状态检测系统成本高昂、施工不便、功耗大、无法现场显示的问题。由于VCSEL激光器无需温度控制,因此系统的整体功耗低至500mW以下,极大地提高单个或多个检测点的布设的灵活性。

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