基于光子探测技术同时实现温度与应变的高精度传感方法

    公开(公告)号:CN111982189B

    公开(公告)日:2022-04-29

    申请号:CN202010744988.8

    申请日:2020-07-29

    IPC分类号: G01D21/02

    摘要: 本发明公开了基于光子探测技术同时实现温度与应变的高精度传感方法,本发明包括传感系统,所述传感系统包括脉冲光源、环形器、光纤光栅传感器阵列、衰减器、滤波器、第一单光子探测器、第二单光子探测器、时间数字转换器和信号处理系统,将光纤光栅应变传感系统和拉曼温度传感系统进行融合,利用单光子探测器提高传感系统的灵敏度,并结合分布式拉曼温度传感器只能测量温度的特点,来有效解决准分布式光纤光栅传感器进行应变测量时出现的应变/温度交叉敏感问题,从而提高准分布式光纤光栅应变传感器的探测精度。

    一种高精度的光纤光栅信号解调系统及其方法

    公开(公告)号:CN111982168A

    公开(公告)日:2020-11-24

    申请号:CN202010744979.9

    申请日:2020-07-29

    IPC分类号: G01D5/353 G01D5/38

    摘要: 本发明涉及光纤光栅信号解调领域,具体涉及一种高精度的光纤光栅信号解调系统,包括脉冲驱动源、激光器、环形器、光纤光栅传感器、可调衰减器、单光子探测器、时间数字转换器和信息处理器;光纤光栅信号解调方法包括如下步骤:步骤一:激光器发射不同波长的激光,经过环形器到达光纤光栅传感器,并反射至单光子探测器;步骤二:时间数字转换器测量出到达单光子探测器的单光子计数值;步骤三:信息处理器根据时间数字转换器测量的单光子计数值得出测量信号,根据测量信号可得出两个反射的脉冲光到达单光子探测器的测量信号改变量;步骤四:根据测量信号改变量解调出光纤光栅的反射中心波长的漂移量;解决现有的探测方式中的,无法精准测量光纤光栅传感器物理量的问题。

    一种消除单光子拉曼温度传感偏振敏感特性的方法

    公开(公告)号:CN117870899A

    公开(公告)日:2024-04-12

    申请号:CN202410069027.X

    申请日:2024-01-17

    IPC分类号: G01K11/324

    摘要: 本发明公开了一种消除单光子拉曼温度传感偏振敏感性的方法,属于分布式光纤传感和单光子探测技术领域,具体涉及一种消除单光子拉曼温度传感偏振敏感性的方法,采用单光源结合延时双正交偏振光路获取延时双正交偏振脉冲进行拉曼泵浦与光子探测,解决因光纤中拉曼增益和单光子探测器的偏振敏感性所产生的光子数抖动问题。本发明消除了传统单光子拉曼温度传感系统中测温曲线呈周期抖动的问题,同时具有更高的测温准确度和温度分辨率,便于实施于高精度单光子拉曼温度传感系统。

    一种基于双波长脉冲的温度应变双参量传感系统和方法

    公开(公告)号:CN114777950B

    公开(公告)日:2024-04-09

    申请号:CN202210576719.4

    申请日:2022-05-25

    摘要: 本发明公开了一种基于双波长脉冲的温度应变双参量传感系统和方法,具体涉及光纤传感技术领域,所述传感系统包括双波长脉冲光源模块、光纤耦合器、环形器、传感单元模块、波分复用器、滤波模块、可调光衰减器、信号探测与解调模块;所述的双波长脉冲光源模块可输出中心波长可调且强度相同的皮秒脉冲信号,经光纤耦合器分为两束,其中一束作为参考光束;另一束作为探测光束经环形器后入射到传感单元模块,产生的光纤光栅反射光和后向拉曼反斯托克斯散射光经波分复用器分光进入信号探测和解调模块。本发明结合光纤光栅传感和分布式拉曼温度传感,并采用差分探测和单光子探测的方式,既可以同时测量温度和应变信息,又具有系统波长分辨率高和空间分辨率高的特点,从而满足了实际应用中的多种需要。

    一种基于双波长双脉冲光源的准分布式传感装置

    公开(公告)号:CN113639774A

    公开(公告)日:2021-11-12

    申请号:CN202110917251.6

    申请日:2021-08-11

    IPC分类号: G01D5/353

    摘要: 本发明公开了一种基于双波长双脉冲光源的准分布式传感装置,属于光纤光栅信号解调领域,具体涉及一种基于双波长双脉冲光源的准分布式传感装置,包括双波长双脉冲光源、准分布式传感单元和信号探测与解调单元;所述的双波长双脉冲光源输出的具有相同强度波动的双波长脉冲光输入到准分布式传感单元,准分布式传感单元和信号探测与解调连接。本发明避免了传统方法中光源强度波动和波长切换过程的影响,降低了对光源稳定性的要求,同时具有分布式传感器空间定位准确和波长分辨率高的特点,而且便于实施时分复用/波分复用传感系统。

    基于光子探测技术同时实现温度与应变的高精度传感方法

    公开(公告)号:CN111982189A

    公开(公告)日:2020-11-24

    申请号:CN202010744988.8

    申请日:2020-07-29

    IPC分类号: G01D21/02

    摘要: 本发明公开了基于光子探测技术同时实现温度与应变的高精度传感方法,本发明包括传感系统,所述传感系统包括脉冲光源、环形器、光纤光栅传感器阵列、衰减器、滤波器、第一单光子探测器、第二单光子探测器、时间数字转换器和信号处理系统,将光纤光栅应变传感系统和拉曼温度传感系统进行融合,利用单光子探测器提高传感系统的灵敏度,并结合分布式拉曼温度传感器只能测量温度的特点,来有效解决准分布式光纤光栅传感器进行应变测量时出现的应变/温度交叉敏感问题,从而提高准分布式光纤光栅应变传感器的探测精度。

    一种双泵级联型超窄线宽布里渊随机激光器

    公开(公告)号:CN115939923A

    公开(公告)日:2023-04-07

    申请号:CN202211699842.1

    申请日:2022-12-28

    IPC分类号: H01S3/30 H01S3/067

    摘要: 本发明公开了一种双泵级联型超窄线宽布里渊随机激光器包括泵浦激光器、光纤放大器、光隔离器、光纤耦合器、第一光纤环形器、第二光纤环形器、第三光纤环形器、可调节光纤衰减器、第一受布里渊增益光纤、第二布里渊增益光纤和可调谐滤波器;本发明采用两个受激布里渊散射频移重合或交叠的光纤,在第一布里渊增益光纤中发生受激布里渊散射,其产生的斯托克斯光经过可调光纤衰减器后进一步为第二布里渊增益光纤提供斯托克斯光信号源,同时在第二布里渊增益光纤中发生瑞利散射并经由第三光纤环形器后为第一布里渊增益光纤的提供随机反馈;在该系统中实现了更高的布里渊增益,能够进一步地压缩激光线宽并最终输出超窄线宽随机激光。

    一种基于双波长脉冲的温度应变双参量传感系统和方法

    公开(公告)号:CN114777950A

    公开(公告)日:2022-07-22

    申请号:CN202210576719.4

    申请日:2022-05-25

    摘要: 本发明公开了一种基于双波长脉冲的温度应变双参量传感系统和方法,具体涉及光纤传感技术领域,所述传感系统包括双波长脉冲光源模块、光纤耦合器、环形器、传感单元模块、波分复用器、滤波模块、可调光衰减器、信号探测与解调模块;所述的双波长脉冲光源模块可输出中心波长可调且强度相同的皮秒脉冲信号,经光纤耦合器分为两束,其中一束作为参考光束;另一束作为探测光束经环形器后入射到传感单元模块,产生的光纤光栅反射光和后向拉曼反斯托克斯散射光经波分复用器分光进入信号探测和解调模块。本发明结合光纤光栅传感和分布式拉曼温度传感,并采用差分探测和单光子探测的方式,既可以同时测量温度和应变信息,又具有系统波长分辨率高和空间分辨率高的特点,从而满足了实际应用中的多种需要。

    一种基于双波长双脉冲光源的准分布式传感装置

    公开(公告)号:CN113639774B

    公开(公告)日:2022-04-29

    申请号:CN202110917251.6

    申请日:2021-08-11

    IPC分类号: G01D5/353

    摘要: 本发明公开了一种基于双波长双脉冲光源的准分布式传感装置,属于光纤光栅信号解调领域,具体涉及一种基于双波长双脉冲光源的准分布式传感装置,包括双波长双脉冲光源、准分布式传感单元和信号探测与解调单元;所述的双波长双脉冲光源输出的具有相同强度波动的双波长脉冲光输入到准分布式传感单元,准分布式传感单元和信号探测与解调连接。本发明避免了传统方法中光源强度波动和波长切换过程的影响,降低了对光源稳定性的要求,同时具有分布式传感器空间定位准确和波长分辨率高的特点,而且便于实施时分复用/波分复用传感系统。