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[发明专利]一种用于分布式光纤传感系统的定位方法-CN202310805615.0在审
发明人：杨竣淇;王照勇;蔡海文;叶青;叶蕾;高侃 -专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所
申请日： 2023-07-03 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： G01S5/16 文献下载
摘要：一种用于分布式光纤传感系统的定位方法，该方法通过对光纤传感器阵列采集的信号进行相位校正，从而消除光纤传感通道尺度的影响，校正后的信号可以直接利用阵列信号处理方法得到高精度的目标源位置信息。该方法不依赖于特殊设计的光纤缠绕结构，适用于常规埋设的通信光缆。本发明具备实施简单、成本低廉、大范围、高精度等优势，可进一步提高现有传感系统在实际应用场景下对目标信号的定位能力，适用于铁路安全、周界安防、地震速报等领域，具有重大意义。
一种用于分布式光纤传感系统定位方法

[发明专利]一种用于海洋水声探测的分布式传感光纤-CN202310721950.2在审
发明人：李璇;应康;王照勇;皮浩洋;叶青 -专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所
申请日： 2023-06-16 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： G02B6/02 文献下载
摘要：一种用于海洋水声探测的分布式传感光纤，包括紫外透明涂覆层和纤芯，在所述的纤芯上周期性分布有多个结构和光学特性相同的无色旋偏散射增强微结构单元，该微结构单元由沿光路方向排列的无色旋偏点和无色散射增强点组成；该微结构阵列可实现分布式光纤水听器干涉衰落与偏振衰落同时抑制，提高声波信号探测的灵敏度与信噪比。无色散射增强点1通过紫外曝光制备，即能达到散射增强消除干涉衰落的作用，又作为该微结构单元的反射元件，无色旋偏点2通过聚焦飞秒光束方式，对光纤纤芯进行局部曝光，实现光纤截面X方向和Y方向折射率调制不均匀，使得入射光发生Ω＝45°的偏转，光波两次经过无色旋偏点，偏振态旋转90°，达到消除偏振随机衰落的目的。
一种用于海洋探测分布式传感光纤

[发明专利]基于多模光纤的高信噪比声传感器-CN201911227737.6有效
发明人：叶青;顾金凤;卢斌;王照勇;叶蕾;蔡海文 -专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所
申请日： 2019-12-04 - 公布日： 2023-04-11 - 主分类号： G01H9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于多模光纤的高信噪比声传感器，包括：光源部分、调制部分、模式多路复用/解复用部分、参考光部分、检测部分、数据采集部分、传感部分。光源部分、调制部分、模式多路复用/解复用部分、传感部分依次相连，光源部分通过参考光部分的第一光纤耦合器分出参考光，检测部分将模式多路复用/解复用部分输出的信号与参考光进行拍频，输出信号连接进入数据采集部分。本发明将传感光纤由单模光纤更改为多模光纤，利用多模光纤中的多个模式对外界声波/振动信息进行感知，然后在探测端或信号端进行解复用，并将N个模式探测到的信号进行合并叠加，通过分集后平均，可降低底噪，提高系统信噪比，进而提升系统的灵敏度和应变分辨率。
基于光纤高信噪传感器

[发明专利]一种智能线缆及管道的制造方法-CN202211526649.8在审
发明人：高侃;李庆和;叶青;王照勇;叶蕾 -专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所
申请日： 2022-11-30 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： G02B6/44 文献下载
摘要：一种智能线缆及管道的制造方法，先将传感光纤簇制作成带状光缆，再采用连续绕包的方式将带状光缆绕制在线缆/管道的内部结构上，形成智能线缆及管道。本发明与直接将传感光纤簇绕包到线缆/管道的内部结构上的方法相比，能够精确控制传感光纤的位置，同时提高了制造过程中的成品率，适合于智能线缆及管道的机械化制造。
一种智能线缆管道制造方法

[发明专利]一种扰动源多维空间定位系统和方法-CN201910005067.7有效
发明人：蔡海文;梁嘉靖;王照勇;卢斌;叶青 -专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所
申请日： 2019-01-03 - 公布日： 2023-01-20 - 主分类号： G01S5/22 文献下载
摘要：一种扰动源多维空间定位系统和方法，该系统包含分布式光纤传感器、传感光纤和坐标系。本发明将阵列信号处理方法与分布式光纤传感器相结合，利用传感光纤不同的铺设方式，以及沿线分布的一定数量、一定间距的可灵活选取的传感单元，结合特殊信号处理办法进行扰动源定位，实现长、短距离均可实时监测扰动源的多维空间位置信息的功能，具有实施简单、成本低廉、大范围、高精度的优点，不仅极大的提高了分布式光纤声传感器在铁路安全、油气管道监测、周界安防等领域异常信号探测的准确率，还实现了传统分布式光纤声传感器在无人机定位监控等新型领域的应用，具有革命性意义。
一种扰动多维空间定位系统方法

[发明专利]一种基于集成光电芯片的小型化分布式光纤传感系统-CN202210980883.1在审
发明人：武慧敏;魏芳;杨竣淇;刘依凡;王照勇;叶青 -专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所
申请日： 2022-08-16 - 公布日： 2022-11-22 - 主分类号： G01D5/26 文献下载
摘要：一种基于集成光电芯片的小型化分布式光纤传感系统，包括光源、第一掺铒光纤放大器(EDFA)、具有电光调制和拍频探测功能的集成光电芯片、第二掺铒光纤放大器(EDFA)、环形器以及传感光纤。集成光电芯片包括：第一端面耦合器、定向耦合器、单级可调谐光衰减器(VOA)、IQ单边带调制器、级联可调谐光衰减器(VOA)、第二端面耦合器、第三端面耦合器、2×2多模干涉仪(MMI)以及片上平衡探测器(BPD)。结合片上IQ调制器和级联VOA，实现移频及脉冲调制作用。IQ调制器实现单边带调制，级联VOA将连续光转化为脉冲光经第二端面耦合器耦合到光纤中用于探测。散射回的信号光经第三端面耦合器耦合到片上与本振参考光进行拍频，由片上BPD进行探测。该新型系统更加集成化、小型化、稳定性高且能耗低。
一种基于集成光电芯片小型化分布式光纤传感系统

[发明专利]一种少模光纤分布式声传感系统及其信号处理方法-CN202110382133.X在审
发明人：顾金凤;卢斌;王照勇;叶蕾;叶青;蔡海文 -专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所
申请日： 2021-04-09 - 公布日： 2022-10-18 - 主分类号： G01H9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种少模光纤分布式声传感系统及其信号处理方法，涉及分布式光纤传感领域，包括：光源模块、调制模块、多通道注入模块、模式多路复用/解复用器、少模光纤、参考光分束模块、信号探测模块、数据采集卡和信号处理模块。本发明将少模光纤与MIMO技术相结合。在调制模块对注入到少模光纤中的各个模式加以不同的频率标签。信号处理模块中，每个探测器的输出信号通过带通滤波将各个不同频率的传输模式的瑞利光散射信号加以分离，并采用MIMO均衡算法消除信号传输时模式耦合的影响。最后，将多个分集的信号有效地合并起来，通过M个模式注入，N个模式接收，不仅可以抑制信号衰落，还实现了10log(M*N)dB的底噪抑制，为开发更长距离、更高信噪比的分布式光纤传感系统提供了可能。
一种光纤分布式传感系统及其信号处理方法

[发明专利]基于分布式光纤传感的山体动态响应监测方法-CN202210837041.0在审
发明人：杨竣淇;王照勇;蔡海文;叶青;叶蕾;刘依凡;帅禄玮 -专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所
申请日： 2022-07-15 - 公布日： 2022-10-11 - 主分类号： G08B21/10 文献下载
摘要：一种基于分布式光纤传感的山体动态响应监测方法，包括：构建分布式光纤传感网络；施加动态激励，采集山体结构动态响应信号；对采集的动态响应信号进行频域和时域信号处理；模态参数识别，并构建模态参数模型；模态参数模型验证与修正；长时间持续监测，跟踪地质结构变化。本发明充分利用分布式光纤传感的分布式优势，采用传感光缆和光纤传感单元相结合的布设方式，同时具有大规模和高灵敏度的探测能力，能够实现山体动态响应的全天候持续监测。结合模态分析的方法，提取山体不同位置动态响应的差异化特征，判断不同山体结构的稳定状态，追踪地质结构的渐变过程。本发明是对现有山体动态响应监测技术的补充，有效地推动了地质灾害研究和早期预警。
基于分布式光纤传感山体动态响应监测方法

[发明专利]基于腔内自参考的单频激光器频率稳定装置-CN202110274645.4有效
发明人：应康;陈迪俊;皮浩洋;王照勇;卢斌;刘雷;程楠;蔡海文 -专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所
申请日： 2021-03-15 - 公布日： 2022-08-30 - 主分类号： H01S5/0687 文献下载
摘要：一种基于腔内自参考的单频激光器频率稳定装置，包括频率控制模块、单频激光器、半透半反镜、光电探测器、和频率鉴相器，所述的单频激光器内部存在两个非简并的激光模式，且两个非简并的激光模式的频率差分别与两个激光模式的激光频率对应。本发明通过在激光器激光腔内引入两个非简并模式，利用非简并模式的拍频信号与激光频率的相互关系，以拍频信号作为频率参考，得到激光器的中心频率漂移量，最终通过反馈控制实现单频激光器中心频率的稳定，提升频率稳定性。本发明具有不需要第三方频率参考、装置简单紧凑、频率稳定性高、可以实现任意中心波长频率稳定的优势，可有效的推动单频激光器在相干激光通信等许多领域中的应用。
基于参考激光器频率稳定装置

[发明专利]基于分布式光纤传感的超深地下墙渗漏风险检测方法-CN202110301405.9有效
发明人：杨竣淇;王照勇;蔡海文;叶青;卢斌 -专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所
申请日： 2021-03-22 - 公布日： 2022-03-08 - 主分类号： G01M3/00 文献下载
摘要：一种基于分布式光纤传感的超深地下墙渗漏风险检测方法，包括：搭建分布式光纤传感超深地下墙渗漏检测系统；探测信号进行解调处理，初步确定疑似渗漏点的中心位置；利用时空特征综合分析疑似渗漏点中心位置附近的温度变化数据，确定渗漏点位置等。该方法充分利用分布式光纤温度传感的优势，能够实现对地下墙体全方位、大规模、全生命周期持续监测，且探测灵敏度高，误报率低，能够满足地下复杂环境下的监测需求。本发明是对现有渗漏监测技术的一种补充，将极大的提高地下渗漏风险检测的效率和可靠性，同时也为超深地下工程的建设提供了有力保障，加快了社会建设步伐，具有巨大的社会效益与经济效益。
基于分布式光纤传感地下渗漏风险检测方法

[发明专利]一种连续型车辆碰撞检测系统及其方法-CN201910054452.0有效
发明人：蔡海文;李鲁川;王照勇;卢斌;叶青 -专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所
申请日： 2019-01-21 - 公布日： 2022-01-28 - 主分类号： G01L5/00 文献下载
摘要：本申请涉及交通技术领域，公开了一种新型连续型车辆碰撞检测系统及其方法，该系统包括设置在道路侧面的光纤；向所述光纤提供光信号的光源；用于检测光纤内光信号相位变化和\或频移的传感装置；以及碰撞检测装置，用于根据所述传感装置检测到的所述光纤内光信号相位变化和\或频移识别是否发生了车辆碰撞事件。本申请实施方式具有成本低廉，无源分布式，抗磁干扰，精确定位等优势，同时克服了传统的车辆碰撞传感器安装复杂，易受电磁干扰、定位精度较差的诸多缺点。
一种连续车辆碰撞检测系统及其方法

[发明专利]基于波长分集技术的高信噪比声传感系统及多波长合并方法-CN202010419299.X在审
发明人：顾金凤;卢斌;王照勇;叶蕾;叶青;蔡海文 -专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所
申请日： 2020-05-18 - 公布日： 2021-11-23 - 主分类号： G01H9/00 文献下载
摘要：一种基于波长分集技术的高信噪比声传感系统，包括：光源模块、参考光模块、波分复用模块、信号调制模块、传感光纤、波分解复用模块、信号检测模块、数据采集模块、数据处理模块。本发明使用多个不同波长的光源组合，通过波分复用模块将各个波长的光脉冲注入到待测光纤中进行传感。通过探测多个波长的拍频信号，并使用多波长合并技术对其进行叠加，可以解决由于波长不同而产生的色散、传输响应差异等问题，此外，可以在不牺牲系统信号带宽和空间分辨率的情况下，抑制相干衰落的影响，并且可以降低底噪，提高系统的信噪比和应变分辨率。
基于波长分集技术高信噪传感系统合并方法

[发明专利]一种露天矿半固定式大运量机头站-CN202110697472.7在审
发明人： 王照勇 -专利权人： 王照勇
申请日： 2021-06-23 - 公布日： 2021-09-03 - 主分类号： B65G15/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种露天矿半固定式大运量机头站，包括机头站主体，所述机头站主体的内部固定安装有操作机箱盒，还包括固定安装在输送板架顶部位置处的喷淋装置，所述喷淋装置包括固定安装在输送板架顶部位置处的喷淋蓄水箱，所述喷淋蓄水箱的底部出水口位置通过增压机组与等距分布在输送板架正上方的喷头组件固定连接，本方案中提出的露天矿半固定式大运量机头站，通过等距分布在输送板架顶部的降尘喷嘴，以及对应安装在喷淋蓄水箱底部的分流导管，实现了对输送板架上输送矿物的降尘处理，同时利用设计安装在喷淋装置的增压机组，实现对降尘部分的增压处理，增加了装置的喷淋覆盖面和喷淋效率。
一种露天矿固定运量机头

[发明专利]一种分布式光纤声传感系统及信号处理方法-CN202010068189.3在审
发明人：蔡海文;卢斌;王照勇;叶蕾;叶青;瞿荣辉 -专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所
申请日： 2020-01-21 - 公布日： 2021-08-06 - 主分类号： G01H9/00 文献下载
摘要：一种分布式光纤声传感系统及信号处理方法，基于高空间分辨率分布式光纤声传感器，相邻传感单元之间的间隔为厘米或毫米级，通过本发明中的特定数字信号处理，可实现信号增强并抑制系统和环境中的噪声，同时解决干涉衰落等问题，能将子单元的传感器信噪比提升两到三个量级。各个子单元可作为独立的高灵敏度传感器进行感知，多个子单元又可以构成一个或多个新的传感阵列，通过阵列信号处理方法实现信号源的方位角估计和空间定位。本发明实施简单，可解决分布式光纤传感器干涉衰落和信噪比受限的问题，且可在无需改变光纤结构的基础上，构建高信噪比传感器阵列，实现信号源方位角估计和空间定位，对于海洋水声检测、油气勘探等领域具有重要意义。
一种分布式光纤传感系统信号处理方法

[发明专利]基于延迟调相啁啾脉冲对的光纤振动传感器-CN201910323418.9有效
发明人：卢斌;王照勇;叶青;蔡海文;叶蕾 -专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所
申请日： 2019-04-22 - 公布日： 2021-05-04 - 主分类号： G01H9/00 文献下载
摘要：一种基于延迟调相啁啾脉冲对的高性能光纤振动传感器，包括窄线宽激光器、第一光纤耦合器、电光调制器、声光调制器、光学放大器、第二光纤耦合器、延迟光纤、光纤伸缩器、第一法拉第旋转镜、第二法拉第旋转镜、环形器、待测光纤、第三光纤耦合器、第一偏振控制器、第四光纤耦合器、第二偏振控制器、第五光纤耦合器、第六光纤耦合器、第一双平衡探测器、第二双平衡探测器、第一模数转换器、第二模数转换器、第一数字信号处理单元、第二数字信号处理单元和任意波形发生器。本发明可以解决传统基于时域反射计的传感系统中空间分辨率与传感距离之间的矛盾关系，并能够解决干涉传感系统中的干涉衰落问题，可同时实现长传感距离、高空间分辨率和高信噪比等指标。
基于延迟调相啁啾脉冲光纤振动传感器

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