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公开(公告)号：CN112923863B
公开(公告)日：2023-03-24
申请号：CN202110105072.2
申请日：2021-01-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种二次变频光纤光栅谐振峰跟踪探测系统，激光经由Y波导被一高速信号调制(>20MHz)后加载到光纤光栅中，其返回信号经光电探测器转换为电信号后，由模拟混频器进行一次变频。之后由数字采集系统进行采集并通过算法实现二次变频，载波恢复，信号解调以及反馈控制。其中，解调回路使用改进的COSTAS环路，可以消除高速信号在线路上的时延造成的相位失配。相比于普通的PDH解调方法，此解调方案前端使用模拟混频器进行下变频，可以不受A/D采样速度的限制，下变频到中频后，可以有效避开电路系统的1/f噪声，提升信号的信噪比。此种系统可以工作在几MHz到几百MHz的调制信号下，具有较为广泛的适用性。
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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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公开(公告)号：CN109883459A
公开(公告)日：2019-06-14
申请号：CN201910194791.9
申请日：2019-03-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01D5/353
Abstract: 一种使用伪随机码码分复用的PGC多传感器测量系统，属于光电探测技术领域。本发明包含有窄线宽光源、码分调制解调装置、多探头阵列、光电探测器以及后置解调装置。激光器由外部正弦信号进行调制，调制后的信号由EOM加入伪随机噪声码进行复用。后部传感器传感阵列的对应信号经过解复用后再发生干涉，进行后续的PGC解调。本发明适用于受到空间限制以及线缆数量限制的情况下进行PGC的复用与调制解调；能够分时解调出后端多个传感器的光学干涉信号，同时由于随机码的引入可以有效抵抗通信链路中的噪声以及窄带噪声；解调端利用光电探测器性质进行差分探测消除直流噪声；可用于PGC振动传感器的制作或者作为基于PGC技术的光学水听器单光纤多传感器复用方案。
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公开(公告)号：CN109883348A
公开(公告)日：2019-06-14
申请号：CN201910196079.2
申请日：2019-03-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01B11/16
Abstract: 一种使用伪随机码码分复用的PDH多传感器应变测量装置，属于光电探测技术领域。本发明的高稳定光源与调制模块依次与单模光纤环路器、偏振态控制器、集成多通道光纤光栅谐振腔连接，单模光纤环路器的另一端依次与随机码调制解调模块、光电探测器、正交解调模块、数据采集卡、PID控制器、高稳定光源与调制模块连接。本发明可以实现多根光纤光栅的复用，易于实现，且能够节约改造成本；码分复用技术降低噪声，并能够实现对任一光纤光栅进行长时间连续测量；消除噪声，提升了信号的解调精度，采用全光纤光路，具有体积小、测量精度高、温度稳定性和抗振动稳定性好等特点；解调算法可以数字化硬件实现，也可以采集后送入计算机进行解调，设计灵活。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112946730B
公开(公告)日：2023-07-21
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：CN109883459B
公开(公告)日：2021-07-23
申请号：CN201910194791.9
申请日：2019-03-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01D5/353
Abstract: 一种使用伪随机码码分复用的PGC多传感器测量系统，属于光电探测技术领域。本发明包含有窄线宽光源、码分调制解调装置、多探头阵列、光电探测器以及后置解调装置。激光器由外部正弦信号进行调制，调制后的信号由EOM加入伪随机噪声码进行复用。后部传感器传感阵列的对应信号经过解复用后再发生干涉，进行后续的PGC解调。本发明适用于受到空间限制以及线缆数量限制的情况下进行PGC的复用与调制解调；能够分时解调出后端多个传感器的光学干涉信号，同时由于随机码的引入可以有效抵抗通信链路中的噪声以及窄带噪声；解调端利用光电探测器性质进行差分探测消除直流噪声；可用于PGC振动传感器的制作或者作为基于PGC技术的光学水听器单光纤多传感器复用方案。
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公开(公告)号：CN112923863A
公开(公告)日：2021-06-08
申请号：CN202110105072.2
申请日：2021-01-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种二次变频光纤光栅谐振峰跟踪探测系统，激光经由Y波导被一高速信号调制(>20MHz)后加载到光纤光栅中，其返回信号经光电探测器转换为电信号后，由模拟混频器进行一次变频。之后由数字采集系统进行采集并通过算法实现二次变频，载波恢复，信号解调以及反馈控制。其中，解调回路使用改进的COSTAS环路，可以消除高速信号在线路上的时延造成的相位失配。相比于普通的PDH解调方法，此解调方案前端使用模拟混频器进行下变频，可以不受A/D采样速度的限制，下变频到中频后，可以有效避开电路系统的1/f噪声，提升信号的信噪比。此种系统可以工作在几MHz到几百MHz的调制信号下，具有较为广泛的适用性。
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公开(公告)号：CN112902861A
公开(公告)日：2021-06-04
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：CN112698384A
公开(公告)日：2021-04-23
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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