哈工大郑州研究院;哈尔滨工业大学姜桃飞获国家专利权
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龙图腾网获悉哈工大郑州研究院;哈尔滨工业大学申请的专利一种基于反射增强点的快速弱光纤光栅阵列解调装置及方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN120063344B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-02发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202510210779.8,技术领域涉及:G01D5/353;该发明授权一种基于反射增强点的快速弱光纤光栅阵列解调装置及方法是由姜桃飞;董永康;刘琼;刘帅旗;李宏伟;王艳娟设计研发完成,并于2025-02-25向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于反射增强点的快速弱光纤光栅阵列解调装置及方法在说明书摘要公布了:一种基于反射增强点的快速弱光纤光栅阵列解调装置及方法,属于光纤传感技术领域,本发明为解决现有技术中高速动态解调时,波长光栅反射信号分割不准确,使得系统解调误差大的问题。本发明包括快速扫描激光器、电脉冲信号发生器、光脉冲调制器、光纤放大器、光纤环形器、反射增强点、弱光栅阵列传感单元、光电转换模块、采集模块、数据分析处理模块以及控制模块。反射增强点和弱光栅阵列传感单元对快速扫描光脉冲信号进行反射得到反射信号,通过反射增强点的反射信号分割任意波长的弱光栅阵列反射光脉冲信号,经数据处理后,得到光栅位置和中心波长。该系统利用反射增强点获得每一波长的光栅反射信号,实现了弱光栅阵列传感单元的高速动态解调。
本发明授权一种基于反射增强点的快速弱光纤光栅阵列解调装置及方法在权利要求书中公布了:1.一种基于反射增强点的快速弱光纤光栅阵列解调装置,其特征在于,包括快速扫描激光器、电脉冲信号发生器、光脉冲调制器、光纤放大器、光纤环形器、反射增强点、弱光栅阵列传感单元、光电转换模块、采集模块、数据分析处理模块和控制模块; 快速扫描激光器输出两路电脉冲信号:第一路为波长触发信号,第二路为周期触发信号,所述波长触发信号用于发送给电脉冲信号发生器,电脉冲信号发生器同步输出电脉冲信号并加载到光脉冲调制器上将激光器输出的连续激光调制成脉冲光;所述周期触发信号用于触发采集模块采集数据; 通过控制模块使快速扫描激光器按照预设规则产生设定范围内的步进扫频光,并将步进扫频光光信号传输给光脉冲调制器;由电脉冲信号发生器控制的光脉冲调制器将扫频光光信号调制成具有固定脉宽的光脉冲信号,并传输给光纤放大器;光纤放大器将光脉冲信号放大,并将放大后的光脉冲信号经由光纤环形器传输给反射增强点和弱光栅阵列传感单元,反射增强点置于弱光栅阵列传感单元前;反射增强点对放大后的光脉冲信号进行反射得到反射光信号1,弱光栅阵列传感单元对放大后的光脉冲信号进行反射得到反射光信号2;光电转换模块接收反射增强点和弱光栅阵列传感单元的两路反射光信号,采集模块对两路反射光信号采样并发送给数据分析处理模块,数据分析处理模块根据反射增强点的反射光信号1分割任意波长的弱光栅阵列反射光信号2,进而解调弱光栅阵列传感单元中各光栅的位置和中心波长;解调弱光栅阵列传感单元中各光栅的位置的过程为:由于反射增强点置于弱光栅阵列传感单元前,且反射增强点对每一入射光波长均存在反射光信号;利用OTDR解调技术,任一波长的光脉冲信号在光纤上传输时,先经过反射增强点产生一个反射光信号,后经弱光栅阵列传感单元产生一组反射光信号;以反射增强点的反射光信号在时域上的位置为基准,利用反射增强点的反射光信号分割不同波长在弱光栅阵列传感单元产生的反射光信号;通过统计不同反射光的延时来确认光纤上的光栅位置; 控制模块发送指令给采集模块、电脉冲信号发生器和光纤放大器,用以实现控制数据采集、光脉冲输出和放大。
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