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[发明专利]基于光纤光栅激光器的磁场传感器及测量方法-CN201210560506.9有效
发明人：程凌浩;金龙;关柏鸥;韩建磊;郭贞贞 -专利权人：暨南大学
申请日： 2012-12-20 - 公布日： 2013-04-17 - 主分类号： G01R33/032 文献下载
摘要：本发明为基于光纤光栅激光器的磁场传感器及测量方法，其传感器包括依次连接的光纤光栅激光器、起偏器及光电探测器；光纤光栅激光器的激光腔内产生的线性双折射与待测磁场引起的圆双折射相结合后形成椭圆双折射，且工作在单纵模双正交偏振态，产生两个同属于一个纵模的、具有频率差别的、偏振态正交的激光输出；两个激光输出经起偏器后输入光电探测器中混合产生拍频信号；通过检测所述拍频信号的频率变化，推算出所述椭圆双折射的变化，再计算出待测磁场的磁场强度。本发明具有小巧、灵活的特点，特别适用于需要点测量的应用场合，解决了现有磁场传感器尺寸大、难以适用于需要点测量的应用场合的问题。
基于光纤光栅激光器磁场传感器测量方法

[发明专利]正交偏振光纤光栅矢量扭转传感装置及其检测方法-CN201210525798.2有效
发明人：郭团;关柏鸥;尚立斌;刘甫 -专利权人：暨南大学
申请日： 2012-12-06 - 公布日： 2013-04-03 - 主分类号： G01B11/26 文献下载
摘要：本发明公开了一种正交偏振光纤光栅矢量扭转传感装置及其检测方法，所述扭转传感装置包括VCSEL光源、偏振处理单元、传感探头、正交偏振解调处理单元以及光纤环形器/耦合器，所述偏振处理单元、传感探头和正交偏振解调处理单元通过光纤环形器/耦合器连接；所述扭转传感装置的检测方法是以保偏光纤布拉格光栅为传感单元，通过正交偏振矢量解调单元，同时得到两组相互正交的偏振态能量强度信息，进而通过矢量分析模块实现对扭转角度和方向的精确测量。本发明的扭转传感装置采用全光纤结构，集成度高、稳定性好，而且结构紧凑、灵敏度高，可实现温度变化自校准和光源抖动抑制功能，具有成本低廉和易于组网的优点。
正交偏振光纤光栅矢量扭转传感装置及其检测方法

[发明专利]保偏光纤光栅二维矢量振动传感仪-CN201210510350.3无效
发明人：郭团;关柏鸥;J.艾伯特;谭华耀;尚立斌;刘甫 -专利权人：暨南大学
申请日： 2012-12-03 - 公布日： 2013-04-03 - 主分类号： G01H9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种保偏光纤光栅二维矢量振动传感仪，包括宽带光源、偏振控制单元、传感探头和正交偏振解调单元，偏振控制单元包括起偏器和偏振控制器；传感探头包括光纤探头，光纤探头包括保偏光纤光栅和包层-纤芯能量再耦合结构，用于感测环境振动信息，保偏光纤光栅写制于保偏光纤，包层-纤芯能量再耦合结构采用保偏-单模光纤纤芯轴向对准方式熔接；正交偏振解调单元包括滤波器、偏振分束器、两个光电探测器和正交双偏振矢量合成器；偏振控制单元、传感探头和正交偏振解调单元三者通过光纤环形器或耦合器连接。本发明可实现基于单一光纤光栅的二维振动方向识别，具有灵敏度高、结构紧凑、成本低廉、易于组网的优点。
偏光光栅二维矢量振动传感

[发明专利]一种基于布里渊散射的分布式应变和温度光纤传感器-CN201210465023.0有效
发明人：梁浩;李杰;程凌浩;关柏鸥 -专利权人：暨南大学
申请日： 2012-11-16 - 公布日： 2013-03-20 - 主分类号： G01K11/32 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于布里渊散射的分布式应变和温度光纤传感器，包括光源、电光调制器、脉冲信号源、第一掺铒光纤放大器、第二掺铒光纤放大器、环形器、第一光耦合器、第二光耦合器、双平衡探测器、信号处理系统和传感光纤，传感光纤中包含有一个长周期光纤光栅，传感光纤为全固光子晶体带隙光纤。光源输出光分为两路，其中一路用电光调制器调制成探测脉冲光，并经过掺铒光纤放大器放大，通过环形器输入传感光纤。本发明的光纤传感器通过单次测量就能够同时获得高分辨率的温度和应变，能够很好的解决布里渊传感器测量时存在的交叉敏感问题。
一种基于布里渊散射分布式应变温度光纤传感器

[发明专利]一种基于VCSEL的超高速光纤光栅传感系统及其方法-CN201210296437.5无效
发明人：郭团;关柏鸥;杜发;尚立斌;刘甫 -专利权人：暨南大学
申请日： 2012-08-20 - 公布日： 2012-11-28 - 主分类号： G01H9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于VCSEL的超高速光纤光栅传感系统，包括VCSEL激光光源、传感探头和光电转换模块，传感探头包括倾斜光纤光栅和包层-纤芯能量再耦合结构，光电转换模块包括振动信息解调和衰减基准获取两部分，外部数据处理装置给出系统归一化输出。实现方法为：VCSEL激光光源输出高速周期调制激光至光纤耦合器，其中一路光信号通过衰减器、光电转换后得到基准电信号；另一路光信号进入光纤探头，得到包含环境振动信息的反射光信号，经光电转换后得到振动电信号；将振动电信号除以基准电信号得到传感系统归一化输出。本发明可实现超高速（高于MHz）、高灵敏度（优于15dB）振动传感，系统集成度高、成本低（无需滤波），归一化输出消除温变影响，稳定度高。
一种基于 vcsel 超高速光纤光栅传感系统及其方法

[发明专利]基于正交双偏振光纤激光器的液压传感器-CN201210241973.5有效
发明人：全战;金龙;李梦萍;程凌浩;关柏鸥 -专利权人：暨南大学
申请日： 2012-07-12 - 公布日： 2012-11-14 - 主分类号： G01L11/02 文献下载
摘要：本发明公开了基于双偏振光纤激光器的光纤液压传感器，包括正交偏振双频光纤激光器，还包括将光纤激光器完全包裹的紫外固化胶固化物和在光纤激光器一侧的石英U型槽且在液压信号作用下向光纤激光器施加侧向作用力的增敏构件。本发明利用正交偏振双频光纤激光器作为传感单元，正交偏振双频光纤激光器在无线电射频域产生一个拍频信号，将液压信号转换为此拍频信号频率的变化，通过检测拍频信号频率来实现对声压的测量，灵敏度高、解调简单、易于复用。
基于正交偏振光纤激光器液压传感器

[发明专利]一种实现光纤光栅温度补偿的光波导结构及其制备方法-CN201210224313.6无效
发明人：高帅;金龙;关柏鸥;冉洋;孙立朋;李杰 -专利权人：暨南大学
申请日： 2012-07-02 - 公布日： 2012-10-31 - 主分类号： G02B6/122 文献下载
摘要：本发明涉及微纳光纤光栅的光学技术领域，特别是一种实现光纤光栅温度补偿的光波导结构及其制备方法，所述结构包括微纳光纤，在微纳光纤上刻写有微纳光纤光栅，微纳光纤光栅被封装在一密闭并且充满具有负热光系数的折射率补偿液的结构中，且所述微纳光纤的直径由折射率补偿液的折射率及热光系数确定。本发明对光纤光栅进行温度补偿，利用微纳光纤光栅特殊性质，即具有大比例倏逝场，将微纳光纤光栅浸入具有负热光系数的液体中，当环境温度变化时，液体折射率的变化将引起微纳光纤光栅有效折射率的变化，这种影响可以抵消因光纤本身热膨胀特性和热光特性所引起的光纤布拉格光栅反射峰漂移，从而达到微纳光纤光栅温度补偿的目的。
一种实现光纤光栅温度补偿波导结构及其制备方法

[发明专利]一种结构型长周期光纤光栅-CN201210217119.5有效
发明人：孙立朋;李杰;关柏鸥 -专利权人：暨南大学
申请日： 2012-06-27 - 公布日： 2012-10-24 - 主分类号： G02B6/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种结构型长周期光纤光栅，包括轴和螺旋线，螺旋线缠绕在轴表面上，构成周期性螺旋结构；轴和螺旋线的横截面直径为微米或纳米量级的；轴的横截面直径大于螺旋线的横截面直径。本发明的长周期光纤光栅具有制备过程简单、制备成本低、结构简单、紧凑和小巧等优点，而且本发明的一个长周期光纤光栅能够同时实现带通滤波和带阻滤波的功能。
一种结构周期光纤光栅

[发明专利]一种微纳光纤光栅折射率传感器-CN201210152365.7有效
发明人： 关柏鸥;冉洋;金龙 -专利权人：暨南大学
申请日： 2012-05-16 - 公布日： 2012-10-10 - 主分类号： G01N21/41 文献下载
摘要：本发明公开了一种微纳光纤光栅折射率传感器，包括依次连接的宽带光源、光耦合元件和微纳光纤光栅，以及与光耦合元件连接的波长检测单元；所述宽带光源发出的光信号经光耦合元件后入射微纳光纤光栅，经微纳光纤光栅反射后再次经过光耦合元件入射光波长检测单元；所述微纳光纤光栅的两个偏振态方向布拉格反射峰的折射率敏感度不同而温度敏感度相同。两个反射峰对外环境折射率的灵敏度不同，短波长的反射峰具有更大的折射率灵敏度，即在外环境折射率升高时，两反射峰的波长差减小。本发明结构简单，实现与解调方法简便，测量结果准确。
一种光纤光栅折射率传感器

[发明专利]光纤矢量振动传感仪-CN201210088634.8有效
发明人：郭团;关柏鸥 -专利权人：暨南大学
申请日： 2012-03-29 - 公布日： 2012-08-15 - 主分类号： G01H9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种光纤矢量振动传感仪，包括宽带光源、偏振控制单元、传感探头和正交偏振解调单元，偏振控制单元包括起偏器和偏振控制器；传感探头包括多模倾斜光纤光栅、包层-纤芯能量再耦合结构和聚合物弹性管，多模倾斜光纤光栅和包层-纤芯能量再耦合结构封装在聚合物弹性管内用于感测环境振动信息，多模倾斜光纤光栅写制于多模光纤，包层-纤芯能量再耦合结构采用多模-单模光纤纤芯轴向对准方式熔接；正交偏振解调单元包括偏振分束器、滤波器和光电探测器；偏振控制单元、传感探头和正交偏振解调单元三者通过光纤环形器或耦合器连接。本发明可实现基于单一光纤光栅的二维振动方向识别，具有灵敏度高、结构紧凑、成本低廉、易于组网的优点。
光纤矢量振动传感

[发明专利]一种微纳光纤折射率传感器及其制备方法-CN201210081729.7有效
发明人：孙立朋;李杰;关柏鸥 -专利权人：暨南大学
申请日： 2012-03-23 - 公布日： 2012-08-01 - 主分类号： G01N21/45 文献下载
摘要：本发明公开了一种微纳光纤折射率传感器及其制备方法，该传感器包括沿光传输路径顺序连接的宽带光源、微纳光纤环和光谱分析仪，其中微纳光纤环包括双折射微纳光纤耦合区和双折射微纳光纤环；由宽带光源发出的光进入微纳光纤环，形成的两个相反方向传播的光经双折射微纳光纤环产生偏振相位差，经双折射微纳光纤耦合区合波后形成偏振干涉光，最后由光谱分析仪检测输出。本发明中的微纳光纤环是由具有双折射特性的微纳光纤两端部相互交叉或并排靠近形成的。本发明采用具有双折射特性的微纳光纤形成双折射微纳光纤耦合区和双折射微纳光纤环，构成微纳光纤环进行传感，结构具备可调性，且传感灵敏度高、温度稳定性好。
一种光纤折射率传感器及其制备方法

[发明专利]一种微纳光纤光栅激光写入方法及装置-CN201110459986.5无效
发明人： 关柏鸥;冉洋;金龙;李杰 -专利权人：暨南大学
申请日： 2011-12-30 - 公布日： 2012-07-04 - 主分类号： G02B6/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种微纳光纤光栅激光写入方法及装置，该方法是对普通多模光纤进行拉锥，制作微纳光纤，然后采用193nm紫外激光作为刻写手段。该装置包括光纤夹具以及依次设置的出射193nm紫外激光的ArF准分子激光器、45度全功率反射镜、柱面透镜、相位掩模板，经拉锥后的光纤固定在光纤夹具上，光纤的微纳光纤区平行设置于相位掩模板前方，ArF准分子激光器发射的193nm紫外激光经45度全功率反射镜发射后垂直射向柱面透镜，相位掩模板设置在柱面透镜前方。本发明无需对光纤进行额外的处理，保持了光纤的机械强度和韧性，成本低廉，刻写效率高，带宽窄、方式可控，重复率高。
一种光纤光栅激光写入方法装置

[发明专利]一种高灵敏度微纳光纤折射率传感器及其制备方法-CN201110217866.4有效
发明人：李杰;关柏鸥;金龙;孙立朋 -专利权人：暨南大学
申请日： 2011-08-01 - 公布日： 2012-04-11 - 主分类号： G01N21/45 文献下载
摘要：本发明公开了一种高灵敏度微纳光纤折射率传感器及其制备方法，该传感器包括沿光传输路径顺序连接的宽带光源、光纤环形镜和光谱分析仪，其中光纤环形镜包括沿光传输路径连接的光纤耦合器、双折射微纳光纤和偏振控制器；由宽带光源发出的光进入光纤环形镜后，所形成的两个相反方向传播的光经双折射微纳光纤产生偏振相位差，经偏振控制器后形成偏振干涉，最后由光谱分析仪检测输出。本发明采用双折射微纳光纤进行传感，该光纤具有矩形或类矩形的二重对称结构，利用其独特的双折射及双折射散射效应，得到的偏振干涉谱图随周围折射率的变化而变化，获得超高传感灵敏度。
一种灵敏度光纤折射率传感器及其制备方法

[发明专利]光纤地震检波器-CN201110106427.6无效
发明人：郭团;关柏鸥 -专利权人：暨南大学
申请日： 2011-04-27 - 公布日： 2011-11-30 - 主分类号： G01V1/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种光纤地震检波器，包括倾斜光纤光栅、包层-纤芯能量再耦合结构、聚合物弹性管、支承构件、外壳和光纤导线，聚合物弹性管一端固定于支承构件上，另一端悬空感测振动，倾斜光纤光栅、包层-纤芯能量再耦合结构均封装在聚合物弹性管内；聚合物弹性管外侧由外壳保护，聚合物弹性管通过光纤导线与外部光源和光电探测器相连；所述包层-纤芯能量再耦合结构采用错位熔接法或光纤拉锥法加工而成。本发明采用了一个包层-纤芯能量再耦合结构，结构小巧，且该结构对光纤微弯曲或光纤振动非常敏感，灵敏度高，而且器解调更加简单，解调成本低廉。
光纤地震检波器

[发明专利]一种基于全光纤技术的可调边缘滤波器的制备方法及装置-CN201110106421.9无效
发明人：郭团;关柏鸥 -专利权人：暨南大学
申请日： 2011-04-27 - 公布日： 2011-09-21 - 主分类号： G02B6/34 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于全光纤技术的可调边缘滤波器的制备方法及装置，该方法是将光敏光纤固定在角度调节架上，然后调节啁啾相位掩模板啁啾度和紫外入射光写入角度，并控制写入时间，紫外入射光透过啁啾相位掩模板后在光敏光纤内部写入啁啾倾斜光纤光栅，最后利用聚合物涂覆装置对写制好的啁啾倾斜光纤光栅进行涂覆。该装置包括啁啾相位掩模板、角度调节架、光敏光纤以及聚合物涂覆装置。本发明制成的滤波器集成度高、成本低廉、线性度高、滤波范围和滤波斜率灵活可调、对环境干扰不敏感，在全光纤集成增益平坦和高速光纤传感解调领域具有广阔的应用前景。
一种基于光纤技术可调边缘滤波器制备方法装置