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公开(公告)号：CN116973592A
公开(公告)日：2023-10-31
申请号：CN202310943882.4
申请日：2023-07-28
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种基于振动敏感型光纤传感的海流流速监测装置，包括海缆、分布式光纤振动传感系统以及n个纺锤形结构体；n个纺锤形结构体依次固定嵌套在海缆外部，相邻的两个纺锤形结构体之间的距离L满足一个或数个空间分辨率的要求，n个纺锤形结构体在海流作用下使海缆内的光纤产生形变，海流流速信息转为海缆的扭矩信息，再转化为海缆光纤中传输光的相位变化信息；分布式光纤振动传感系统根据流速和海缆光纤中传输光的相位变化关系，计算得到当前海缆所处海层面的海流流速。本发明能够长时间采集海缆在水下的应变信息，所采集的数据客观性强，能够真实反应海缆所处深度的海流流速大小。
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公开(公告)号：CN116559771A
公开(公告)日：2023-08-08
申请号：CN202310473671.9
申请日：2023-04-27
Applicant: 南京大学
IPC: G01S5/02
Abstract: 本发明公开了一种基于分布式光纤传感的水下光缆空间位置标定方法，包括：将标定船驶入待测水域进行活动，采用卫星定位系统记录船只行驶轨迹，同时采用分布式光纤传感设备获取水下光缆沿线各位置处声波信号；得到包含时域信息的时空信息分布图；提取出由船只活动产生的特定频率声波信号；得到包含频域信息的时空频谱能量积分图；结合水深和标定船只信息，实现能量值与船只距离水下光缆距离的关系映射，对水下光缆沿线各位置处进行船只轨迹对应，实现水下光缆空间位置标定，可实现对水下光缆的空间位置标定，具有效率高、定位精度高、成本低、可进行实时监测分析。
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公开(公告)号：CN106932925B
公开(公告)日：2023-03-14
申请号：CN201710303463.9
申请日：2017-05-03
Applicant: 南京大学
IPC: G02F1/03
Abstract: 本发明公开了一种基于混沌扰动信号的电光调制器偏置控制装置，主要用于基于电光调制器的光学移频，本发明包括激光器、电光调制器、光耦合器、偏置控制模块。其中所述偏置控制模块包括光电转换信号放大模块、模数转换模块、控制器、直流偏置输出电路、混沌信号发生器、正弦信号发生器和信号混合电路；本发明还公开了一种基于混沌信号的电光调制器偏置控制装置的实现方法。本发明在现有电光调制器偏置控制装置的基础上，通过引入新型的偏置控制模块，实现对探测光的频移以及混沌信号的应用。通过宽频混沌信号代替低频扰动信号进行反馈调制，减少杂散信号。
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公开(公告)号：CN111442789B
公开(公告)日：2022-03-29
申请号：CN202010257381.7
申请日：2020-04-03
Abstract: 一种基于模式复用提高传感系统空间分辨率与物理量测量精度的方法，使用少模光纤同时作为传感系统的信号传输介质和敏感元件，利用光开关和模式分离器连接前端系统和少模光纤；前端系统为光纤传感系统或分布式光纤传感系统，能实现多种物理量测量；少模光纤中传输的每一模式信号均可像基于单模光纤的光纤传感技术一样提取有用的待测信息，实现扰动事件的精确定位；对于各模式获取的信号分别计算出待测物理量所处的位置点，各模式信号对于测量事件的起始位置存在一定的定位差异，综合分析各模式的测量结果，采用平均和差分等算法以不同的处理流程进行操作，分别提升系统物理量测量精度和空间分辨率。
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公开(公告)号：CN111637994B
公开(公告)日：2021-08-03
申请号：CN202010460578.0
申请日：2020-05-27
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种测量输电线路中线缆应力的分布式光纤传感装置、系统和方法。装置由光纤、金属柱状结构体、滚轴和各种连接金具组成，再进行封装。将光纤在前后金属柱状结构体或前后滚轴表面绕制数圈，再固定两端，将短距离应变范围增幅到整段绕制的光纤中，匹配分布式光纤传感设备的空间分辨率。该装置用于在输电线路中的耐张杆塔上连接绝缘子和输电线缆，在对长距离输电线缆的应力状态进行分布式传感时，将该装置两端的连接光纤与输电线路中的通信光纤串联起来，使分布式光纤传感设备利用输电线路中的通信光纤即可实现对线路中所有输电线缆应力状态的分布式监测。本发明既有效延长了光纤传感监测的距离，也提高了测量精度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113176075A
公开(公告)日：2021-07-27
申请号：CN202110453267.6
申请日：2021-04-26
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明涉及一种损耗与振动同步监测的相干及偏振衰落抑制方法，在仅使用普通单模传感光纤的前提下，基于偏振分集的测量方式，解决了Φ‑OTDR和COTDR在偏振态问题上的冲突，并且对于损耗参量的监测，不仅能够获得更好的相干衰落噪声抑制效果，还能够增强微小损耗事件的识别能力，同时对于扰动参量的监测，能够抑制相干衰落对Φ‑OTDR相位解调的影响，高保真地重构振动信号，从而有效地降低外部扰动预警的误报率。
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公开(公告)号：CN110048765B
公开(公告)日：2021-06-22
申请号：CN201811157407.X
申请日：2018-09-30
Applicant: 南京大学
IPC: H04B10/071 , H04B10/61
Abstract: 本发明提出一种基于整体最小二乘拟合的Φ‑OTDR定量测量的方法，涉及光纤传感技术领域。在基于数字相干探测方式的相位光时域反射仪中，测量光纤上动态事件的光相位沿光纤长度方向不断累加，又由于光纤折射率分布的不均匀性，累加后的相位沿光纤长度方向具有随机分布的特性，并且激光的频率漂移对测量结果也有影响。为了获取准确的定量解调结果，本发明经过获取数据、规定坐标、判断位置、原始解相、设新原点、相位作差、去除均值等一系列的数据采集、处理过程，在光纤长度方向得到了相对平滑的相位变化值，并且为了进一步精确求解，在经过数据拟合、适用判断的过程后得到了求解结果。该方法尽可能降低了激光频率漂移的影响，同时降低了偏振衰落等噪声的影响，使得测量结果具有高度的可靠性、精确性。
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公开(公告)号：CN112964387A
公开(公告)日：2021-06-15
申请号：CN202110229892.2
申请日：2021-03-02
Applicant: 南京大学 , 南京熊猫通信科技有限公司
Abstract: 本发明公开了一种拉曼光时域反射计中光纤沿线温度的解调方法，通过获取不同参考温度下参考光纤的反斯托克斯与斯托克斯光强度比，根据不同参考温度下参考光纤的反斯托克斯与斯托克斯光强度比拟合得到不同参考温度下参考光纤的反斯托克斯与斯托克斯光强度比曲线，确定转换参考温度的比例系数，利用特定参考温度及其拉曼强度比，将待测段强度比及比例系数代入特定解调公式，结合标定公式计算待测光纤的温度，所获得的待测光纤温度具有较高的准确性；其中利用参考光纤的数据计算，提高了测量结果的准确性与稳定性，且参考光纤处不需要恒温，降低系统成本，提高系统的适用范围。
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公开(公告)号：CN112923960A
公开(公告)日：2021-06-08
申请号：CN202110135197.X
申请日：2021-02-01
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种用于校正非线性调谐效应的光纤参数测量装置，其首先在OFDR的辅助干涉仪中接入一个声光调制器(AOM)，用于对光波进行移频，增大拍频信号频率；然后用平衡探测器将该拍频信号转换为电信号，再用电耦合器分为两路，一路用高采样率的数据采集卡进行采集，另一路作为主干涉仪信号采集的外部时钟；最后以辅助干涉仪信号过零点为参考，通过简单的数据处理校正主干涉仪信号。本装置可以以较低的成本获得高精度的测量数据，并减小冗余的数据量，能够同时提高OFDR中激光器非线性扫频的校正准确度和数据处理的运算速度。
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公开(公告)号：CN110132397B
公开(公告)日：2021-03-19
申请号：CN201910382975.8
申请日：2019-05-09
Applicant: 南京大学
IPC: G01H9/00
Abstract: 本发明公开了一种基于空分复用的Φ‑OTDR系统中降低死区概率的方法，包括：将中频信号等分成N组数据，依次编号且偶数段倒转，获得首尾对齐的N组数据并进行正交解调，解调幅度和相位信息；选取N组数据中同一位置下幅度最大的一组并记录其编号作为选取相位的寻址信息；将N组数据的相位信息对相邻两列数据进行差分，得到相邻两列在每一位置的相位变化量矩阵；根据寻址信息，获得每一距离长度下相邻两列相位差并将相位差与上一位置的相位相加，得到距离长度下修正后的相位信息；对修正后的相位信息矩阵根据实际需求，选取合适距离做相位差并解缠绕后得到光缆沿线实际的振动信息。本发明可通过对每一位置处的相位进行选择重构，降低解相错误的概率。
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