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公开(公告)号：CN112698384B
公开(公告)日：2023-08-01
申请号：CN202110114791.0
申请日：2021-01-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01V1/00
Abstract: 本发明提供一种基于双闭环反馈的低频大动态光纤地震计装置，该装置包括光源模块、光纤干涉仪模块、探测采集模块、双反馈控制模块。其特征是双反馈控制模块中的第一数模转换器与光纤干涉仪模块中的相位调制器相连，形成第一闭环反馈回路；第二模数转换器依此连接功率放大器和电磁反馈装置并作用于光纤干涉仪模块的惯性质量，形成第二闭环反馈回路；由光纤干涉仪模块拾取的振动在与双反馈控制模块相互作用后得到的差分信号，会传输至探测采集模块，探测采集模块输出端与双反馈控制模块相连。由此形成的双闭环反馈光纤地震计装置具有超大动态范围，超低工作频带，全量程反馈等优点，并可广泛应用于多种光纤地震计。
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公开(公告)号：CN116358512A
公开(公告)日：2023-06-30
申请号：CN202310352471.8
申请日：2023-04-04
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种基于偏振复用的M‑Z和Sagnac复合干涉仪，所述复合干涉仪包括输入光源、起偏器、环形器、一号耦合器、一号偏振分束器、二号偏振分束器、一号相位调制器、一号光纤环、一号探测器、二号探测器、二号相位调制器、二号光纤环、三号光纤环、二号耦合器、三号探测器和四号探测器、一号信号处理单元、二号信号处理单元、计算机、一号电导线、二号电导线、一号数据传输线和二号数据传输线。本发明在保偏Mach‑Zehnder干涉仪两臂上增加PBS器件，使两臂间形成环路，从而实现Sagnac干涉仪和Mach‑Zehnder干涉仪复用，该干涉仪与盘式加速度探头组合后能同时测量加速度与角速度。
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公开(公告)号：CN112902861B
公开(公告)日：2022-08-02
申请号：CN202110105048.9
申请日：2021-01-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01B11/16
Abstract: 本发明提供一种基于超大测量范围PDH传感的应变测量装置，包括循环移频模块、相位调制模块、光纤光栅传感模块和解调模块四部分。本发明采用循环移频模块，使光经过单边带调制进行多次循环后不断产生新的子载波，生成频率间隔稳定的光频梳，对于施加任意应变后的光纤光栅的谐振频率，总有频率相近的梳齿作为比较的基准，当偏移频率大于光源调制的最大频率范围，则可以通过调整射频信号发生器输出信号的频率使谐振频率与下一梳齿对准，实现连续锁定。由此提高了系统的应变测量范围，并且避免了波长扫描中的非线性影响，保持了测量的精度，可灵活应用于基于PDH技术的光纤光栅应变等物理量的观测设备中。
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公开(公告)号：CN111337057B
公开(公告)日：2021-10-19
申请号：CN202010203939.3
申请日：2020-03-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种基于分布式温度传感的光纤干涉仪温度补偿装置及方法。温度补偿装置包含信号光输入模块、光纤干涉仪、DTS信号处理模块、信号光输出模块，其特征是：通过使用波分复用器，将信号光与分布式温度传感的探测光复合成一束光进行传输，并利用波分复用器将从干涉仪干涉臂传回的背向拉曼散射光分离出来，实现对光纤干涉仪干涉臂温度的分布式测量，依此结合干涉臂光纤的热膨胀系数，计算出温度对光纤轴向长度变化的影响，通过在处理输出信号时去除此部分变化带来的影响进而实现温度补偿。该装置对比传统干涉仪温度补偿结构具有系统结构优化、应用成本降低、测量效率提高、测量精度高等优点，可以广泛应用于各种光纤干涉仪的温度补偿。
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公开(公告)号：CN111426856A
公开(公告)日：2020-07-17
申请号：CN202010203946.3
申请日：2020-03-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01P15/093 , G01P3/36 , G01V1/00 , G01V1/18
Abstract: 本发明提供一种单光源Michelson-Sagnac复合双偏振光纤干涉仪，包括输入光源、起偏器、45度保偏光纤焊点、第一环形器、耦合器、相位调制器、第一光纤环、1号光栅、第二光纤环、第二环形器、2号光栅、1号探测器、1号偏振分束器、2号探测器、3号探测器、第三环形器、3号光栅、4号探测器、2号偏振分束器、5号探测器和6号探测器。本发明在传感臂和保偏轴上复用光路，使Michelson光纤干涉仪和Sagnac光纤干涉仪共用光源和双偏振传感臂，与盘式加速度探头组合后能够同时测量加速度和角速度并且抑制温度对加速度测量的影响。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116519028A
公开(公告)日：2023-08-01
申请号：CN202310352480.7
申请日：2023-04-04
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种基于三次谐波消除调制深度影响的载波解调方法，所述方法通过消除调制深度影响模块将经过一倍频、二倍频、三倍频混频滤波后的正弦分量和余弦分量，经过相减、自微分相乘、相除等运算来消除光强扰动和调制深度漂移的影响，再经过相位解算模块中的降幂运算和符号判断后，能精确计算得到待解算相位，并通过调制深度解算模块能精确计算得到当前系统的调制深度数值。本发明可以消除外加载波调制深度对解调信号的影响，还可以消除光强扰动对解调信号的影响，使得解调结果具有高信噪比和低谐波失真，提高了信号幅值检测的准确度与解调系统的稳定性，可广泛应用于高精度光纤测量和传感系统中。
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公开(公告)号：CN112946730A
公开(公告)日：2021-06-11
申请号：CN202110106540.8
申请日：2021-01-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01V1/18
Abstract: 本发明提供一种用于光纤地震计的低频大动态双闭环反馈方法，外界信号在通过光纤地震计的拾取、放大等流程期间也受到双反馈的作用，最终得到的差分信号再经过信号采集和相位解调后便可得到一定位数的具体相位值；此相位值作为新反馈输入进入反馈流程后首先根据设定的双反馈输出位数之和来判断是否需要进位位数拓展，再将处理后的信号划分为与双反馈对应的低位数、高位数两部分，其中低位数部分通过第一相位调制器闭环回路进行反馈，高位数部分通过第二电磁闭环回路进行反馈。由此形成的双闭环反馈系统具有能够大幅度拓展系统的动态范围和工作低频带宽，并实现全量程反馈等优点，并可以广泛应用于多种光纤地震计。
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公开(公告)号：CN111337061A
公开(公告)日：2020-06-26
申请号：CN202010203943.X
申请日：2020-03-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01D5/353
Abstract: 本发明属于光纤干涉仪相位解调算法领域，具体涉及到一种消除扰动的相位生成载波解调方法。该方法将信号调制模块采集到的干涉信号依次通过混频滤波模块、干扰消除模块、微分解算模块和积分模块最终输出相位解调信号。本发明通过增加干扰消除模块，将含有交流强度B和调制深度C的信号消除，使输出项只含有相位信号的微分值，消除光强扰动对输出信号的影响，避免由光源不稳定等因素造成解调结果的不确定，有效地提高解调系统长期稳定性。
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公开(公告)号：CN111337057A
公开(公告)日：2020-06-26
申请号：CN202010203939.3
申请日：2020-03-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种基于分布式温度传感的光纤干涉仪温度补偿装置及方法。温度补偿装置包含信号光输入模块、光纤干涉仪、DTS信号处理模块、信号光输出模块，其特征是：通过使用波分复用器，将信号光与分布式温度传感的探测光复合成一束光进行传输，并利用波分复用器将从干涉仪干涉臂传回的背向拉曼散射光分离出来，实现对光纤干涉仪干涉臂温度的分布式测量，依此结合干涉臂光纤的热膨胀系数，计算出温度对光纤轴向长度变化的影响，通过在处理输出信号时去除此部分变化带来的影响进而实现温度补偿。该装置对比传统干涉仪温度补偿结构具有系统结构优化、应用成本降低、测量效率提高、测量精度高等优点，可以广泛应用于各种光纤干涉仪的温度补偿。
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公开(公告)号：CN111323614A
公开(公告)日：2020-06-23
申请号：CN202010203948.2
申请日：2020-03-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01P15/093 , G01P1/00
Abstract: 本发明提供一种基于动圈反馈机构的闭环盘式光纤加速度计，包括弹性盘、质量块、探头外壳、DFB光源、第一光纤耦合器、光纤环、第二光纤耦合器、光电探测器、数据采集卡、功率放大电路、动圈反馈机构和计算机。加载反馈电信号的动圈反馈机构向弹性盘施加反馈力，实现盘式光纤加速度计的电磁力反馈回路。本发明对于盘式光纤加速度计，可以扩宽工作频带，增加动态范围，减小非线性失真，可以广泛用于地震监测、水声探测等领域。
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