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[发明专利]基于弱光栅的分布式光纤声波传感系统及其测量方法-CN202311107656.9在审
发明人：渠帅;尚盈;王晨;王梅坤;王伟涛;黄胜;李常;曹冰;赵文安;倪家升 -专利权人：山东省科学院激光研究所
申请日： 2023-08-31 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： G01H9/00 文献下载
摘要：本申请实施例提供一种基于弱光栅的分布式光纤声波传感系统及其测量方法，分布式光纤声波传感探测技术领域，包括采集模块、传感光纤、信号处理模块和解调模块，采集模块的输入端和传感光纤的输出端连接，采集模块的输出端和信号处理模块的输入端连接，信号处理模块的输出端和解调模块的输入端连接；采集模块被配置为分别采集传感光纤沿线中的第一瑞利散射信号和弱光栅反射信号；采集模块被配置为获取弱光栅反射信号的时域偏移量，信号处理模块被配置为对第一瑞利散射信号和时域偏移量做差，以去除第一瑞利散射信号中的噪声信息得到第三瑞利散射信号；解调模块被配置为对第三瑞利散射信号进行解调，以提高测量精度。
基于弱光分布式光纤声波传感系统及其测量方法

[发明专利]一种基于分布式光纤传感的声速测量反演方法-CN202310860545.9有效
发明人：王晨;尚盈;黄胜;贺秋杰;杨健;渠帅;李常;曹冰;王伟涛;倪家升 -专利权人：山东省科学院激光研究所
申请日： 2023-07-14 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： G01N29/07 文献下载
摘要：本申请涉及分布式光纤传感探测技术领域，公开一种基于分布式光纤传感的声速测量反演方法，包括：向检测光缆中发送检测光信号；利用震源产生声波；接收检测光缆中产生的散射光信号；采用三乘三解调算法和初至时间提取算法处理散射光信号，得到声波在土壤内各个位置点的时间；根据声波传播到土壤中各个位置点的时间，计算声波在各个位置点的传播速度；根据传播速度与土壤含水率之间的关系，计算土壤的含水率。本申请提供的方法可以对大范围、长距离的土壤进行测量，且检测光缆埋置在土壤内部，受外界环境影响较小。而且不需要进行多次检测，就可以得到大范围土壤的含水率数据，缩短了检测流程，有效减小大范围土壤的检测成本，提高检测效率。
一种基于分布式光纤传感声速测量反演方法

[发明专利]一种光纤光栅激光热场传感器及其应用方法-CN202311013014.2在审
发明人：宋志强;庄羽;尚盈;倪家升;张晓磊;赵庆超;杨元元;洪玉萌 -专利权人：山东省科学院激光研究所
申请日： 2023-08-14 - 公布日： 2023-09-15 - 主分类号： G01K17/00 文献下载
摘要：本发明涉及热量测量技术领域，特别涉及一种光纤光栅激光热场传感器及其应用方法，半导体泵浦激光器经过波分复用器与均匀有源相移光纤光栅相连，均匀有源相移光纤光栅的后端熔接光热光纤，波分复用器的信号端连接光纤隔离器，光纤隔离器连接功率计或波长计。本发明的有益效果是：本发明的光纤光栅激光热场传感器是强度解调型传感器，相对波长解调灵敏度更高；利用光纤光栅激光器的剩余泵浦光作为光纤热线的激励源，仅在光纤光栅激光器后端熔接光热光纤构成，结构简单，可制作成探针传感器；易于通过改变封装材料和结构，调整传感器热容，适应不同灵敏度响应要求的热场变化检测。
一种光纤光栅激光传感器及其应用方法

[发明专利]一种消除扫频相位敏感光时域中温度与应变的方法及系统-CN202310889416.2在审
发明人：渠帅;王伟涛;尚盈;王晨;黄胜;李常;曹冰;赵文安;倪家升 -专利权人：山东省科学院激光研究所
申请日： 2023-07-20 - 公布日： 2023-08-18 - 主分类号： G01D21/02 文献下载
摘要：本申请涉及分布式光纤传感技术领域，提供一种消除扫频相位敏感光时域中温度与应变的方法及系统。方法包括获取光纤在初始状态下的温度、应变灵敏度系数、初始散射信号；初始状态为：光纤在预设温度和预设应变的环境中的状态；获取光纤在测量状态下的第一散射信号；测量状态为：光纤在温度变化量ΔT和应变变化量Δɛ的环境中的状态；根据第一散射信号、初始散射信号，计算得到频率漂移值；根据温度、应变灵敏度系数、频率漂移值，计算得到温度变化量ΔT和应变变化量Δɛ。本申请中仅采用一根保偏光纤即可区分外界温度和应变的影响，有效提高了FSP‑OTDR分布式光纤传感系统的测量性能，提高了检测精度，极大的拓宽了系统的应用范围。
一种消除相位敏感时域温度应变方法系统

[发明专利]一种盐度测量方法-CN202310512193.8在审
发明人：渠帅;王晨;尚盈;黄胜;曹冰;李常;赵文安;倪家升 -专利权人：山东省科学院激光研究所
申请日： 2023-05-05 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： G01N21/45 文献下载
摘要：本申请实施例提供的一种盐度测量方法，所述方法利用光频域反射系统受到应变的影响会导致采集的信号变化的特点，获取未浸入目标区蜮的第一光纤的信号和浸入目标区域后的第一光纤的信号，将第一光纤的信号变化与所述第一光纤的应变建立联系。再根据形状与盐度的对应关系，建立所述信号变化与所述盐度的对应关系，使得通过获取浸入待检测区域的各个位置的所述第一光纤的所述信号变化的方式，获取浸入待检测区域的各个位置的所述第一光纤的盐度。浸入待检测区域的各个位置的所述第一光纤的所述信号变化能够一次性获取，减少了获取盐度的耗时，提高了检测盐度的效率。
一种盐度测量方法

[发明专利]海洋温度及压力的连续空间同步监测装置-CN202010640214.0有效
发明人：王英龙;王昌;倪家升;尚盈;王晨;刘小会;宋志强;王英英 -专利权人：山东省科学院
申请日： 2020-07-06 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： G01D21/02 文献下载
摘要：本申请提供了一种海洋温度及压力的连续空间同步监测装置，利用脉冲控制器将宽谱光源输出的宽谱光转换为宽谱脉冲光，然后，利用相移光栅单元将从宽谱脉冲光中解调出多个不同波长的脉冲光；上述脉冲光经波分复用器射入海水中的传感光纤，根据瑞利散射原理，后向瑞利散射光通过波分复用器返回控制解调模块，控制解调模块对上述后向瑞利散射光进行解调，根据光信号的相位变化解析动态压力、波长变化解析海水温度，从而达到两者同时监测。本实施例基于瑞利散射原理的分布式测量，实现多参数连续空间测量，形成空间与温度、压力变化的二维剖面，进而可以提供大数据量、多维度的高价值海洋环境信息。
海洋温度压力连续空间同步监测装置

[发明专利]一种多通道快速选择及可调谐单频光纤激光器和使用方法-CN202211487441.X有效
发明人：祁海峰;宋志强;郭健;姜鹏波;王伟涛;倪家升;彭纲定 -专利权人：山东省科学院激光研究所
申请日： 2022-11-25 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： H01S3/131 文献下载
摘要：本发明涉及激光器技术领域，特别涉及一种多通道快速选择及可调谐单频光纤激光器和使用方法，激光器包括980nm泵浦，980nm泵浦连接WDM波分复用器，WDM波分复用器与1*N光开关相连，1*N光开关的各个通道端口与N个不同ITU通道的掺铒光纤相移光栅分别相连，每个掺铒光纤相移光栅经过封装并通过TEC温控单元进行温度控制，WDM波分复用器连接隔离器，隔离器的输出端与光放大器输入端相连，最终激光从光放大器输出端输出。本发明的激光器系统可工作于两种模式，一是多通道快速选择模式，二是波长大范围连续调谐模式。通过光开关，可实现N个通道大范围波长调谐，同时N通道光栅复用一套泵浦和光路系统，明显降低成本。
一种通道快速选择调谐光纤激光器使用方法

[发明专利]一种温度控制方法、装置及光纤光栅传感系统-CN201610911419.1有效
发明人：张发祥;王昌;倪家升;彭纲定;姜劭栋;张晓磊;闵力;李淑娟;王蒙;孙志慧;王洪忠 -专利权人：山东省科学院激光研究所;胜利油田新胜石油物探技术服务有限责任公司
申请日： 2016-10-19 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： G01D5/353 文献下载
摘要：本发明提供了一种温度控制方法、装置及光纤光栅传感系统，属于光纤传感器技术领域。该光纤光栅传感系统包括密集波分复用器、温度监控装置、光纤光栅传感器阵列及控制器。控制器用于获取光纤光栅传感器阵列的工作温度的变化量，并根据预设规则获得温度调节量，将温度调节量发送给温度监控装置。温度监控装置用于根据所接收到的温度调节量及预设的初始工作温度调节所述密集波分复用器的工作温度。本发明提供的光纤光栅传感系统有效地保证了光纤光栅传感器阵列的工作环境温差较大时光纤光栅传感系统的正常工作，可用于光纤光栅检波器及光纤光栅水听器系统的大规模成阵。
一种温度控制方法装置光纤光栅传感系统

[发明专利]一种基于拉曼晶体光纤的单频激光器-CN202310422566.2在审
发明人：姜鹏波;祁海峰;宋志强;郭健;尚盈;倪家升;王伟涛;王晨 -专利权人：山东省科学院激光研究所
申请日： 2023-04-20 - 公布日： 2023-07-07 - 主分类号： H01S3/108 文献下载
摘要：本发明涉及激光器技术领域，特别涉及一种基于拉曼晶体光纤的单频激光器，将拉曼晶体拉制成类光纤的丝状晶体光纤，此种晶体光纤不仅具备块状晶体的高拉曼增益特性，而且具备光纤的优异散热特性。基于此种晶体光纤，凭借拉曼增益无空间烧孔效应便可获得稳定的高功率单频激光器。由于拉曼晶体光纤的应用，令其易于与光纤熔接，更易应用于光纤通信及光纤传感等光纤应用领域。实现了一种获得单频激光的简单方法，在解决了当前实现高性能单频激光技术途径及装置结构复杂、可靠性低的难点问题基础上，大大拓展了其应用范畴，提高了激光器的实际应用性。
一种基于晶体光纤激光器

[发明专利]分布式光纤声波传感系统及其测量方法-CN202310664799.3在审
发明人：渠帅;王伟涛;尚盈;王晨;黄胜;李常;曹冰;赵文安;倪家升 -专利权人：山东省科学院激光研究所
申请日： 2023-06-07 - 公布日： 2023-07-07 - 主分类号： G01D5/353 文献下载
摘要：本申请实施例提供一种分布式光纤声波传感系统及其测量方法，涉及分布式光纤传感探测技术领域，包括，采集传感光纤沿线中的振动信号在预设时间段内产生的后向瑞利散射信号；对采集到的后向瑞利散射信号进行解调，得到第一解调信息；通过第一解调信息构建原始二维图像，原始二维图像包括对应预设时间段内传感光纤沿线各个位置的第一解调信息形成的时间‑距离域的图像；对所述原始二维图像进行二维小波变换图像处理，以消除噪声信息得到除噪二维图像；根据除噪二维图像重构第二解调信息，第二解调信息包括传感光纤沿线各个位置的消除噪声信息后的解调信息，从而减小了测量误差，提高了分布式光纤声波传感系统的测量精度。
分布式光纤声波传感系统及其测量方法

[发明专利]一种土壤含水率测量方法-CN202310512122.8在审
发明人：渠帅;尚盈;王晨;黄胜;曹冰;李常;赵文安;倪家升 -专利权人：山东省科学院激光研究所
申请日： 2023-05-05 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： G01N25/20 文献下载
摘要：本申请实施例提供的一种土壤含水率测量方法，所述方法利用光频域反射系统受到温度变化的影响会导致采集的碳纤维光缆的信号变化的特点，获取未加热的所述碳纤维光缆的信号和加热后的所述碳纤维光缆的信号，将所述碳纤维光缆的信号变化与所述碳纤维光缆的温度变化建立联系。再根据温度与土壤含水率的对应关系，建立所述信号变化与所述土壤含水率的对应关系，使得通过获取覆盖待检测区蜮的各个位置的所述碳纤维光缆的所述信号变化的方式，获取覆盖待检测区蜮的各个位置的所述碳纤维光缆的土壤含水率。覆盖待检测区域的各个位置的所述碳纤维光缆的所述信号变化能够一状性获取，减少了获取土壤含水率的耗时，提高了检测土壤含水率的效率。
一种土壤含水率测量方法

[发明专利]基于均值滤波技术的分布式声波传感系统及其测量方法-CN202310664909.6在审
发明人：渠帅;王晨;尚盈;王伟涛;黄胜;李常;曹冰;赵文安;倪家升 -专利权人：山东省科学院激光研究所
申请日： 2023-06-07 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： G01D5/353 文献下载
摘要：本申请实施例提供了一种基于均值滤波技术的分布式声波传感系统及其测量方法，涉及分布式光纤传感探测技术领域，包括：采集传感光纤沿线中的振动信号在预设时间段内产生的后向瑞利散射信号；对采集到的所述后向瑞利散射信号进行解调，得到第一解调信息，所述第一解调信息包括传感光纤沿线各个位置的解调信息；根据所述第一解调信息构建原始图像，所述原始图像包括在所述预设时间段内传感光纤沿线各个位置的所述第一解调信息形成的图像；对所述原始图像进行均值滤波处理得到目标图像；根据所述目标图像重构第二解调信息，所述第二解调信息包括所述传感光纤沿线各个位置的消除噪声信息后的解调信息，从而提高测量精度。
基于均值滤波技术分布式声波传感系统及其测量方法

[发明专利]一种单频激光器-CN202310218290.6有效
发明人：王伟涛;尚盈;宋志强;祁海峰;渠帅;郭健;姜鹏波;倪家升;王蒙;王晨;曹冰 -专利权人：山东省科学院激光研究所
申请日： 2023-03-09 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： H01S3/08031 文献下载
摘要：本申请实施例提供了一种单频激光器，包括泵浦源、波分复用器和激光振荡增益模块。泵浦源用于产生泵浦激光。波分复用器的泵浦端和泵浦源的输出端相连。激光振荡增益模块和波分复用器的公共端相连，激光振荡增益模块包括有源光纤，有源光纤上刻写有非均匀光纤光栅，非均匀光纤光栅构成激光谐振腔，激光谐振腔用于激光振荡；其中，非均匀光纤光栅的长度方向存在至少一个预设位置，非均匀光纤光栅的结构设计函数的值由预设位置向两端逐渐增加。通过本申请的设置提供了一种单频激光器，提高了单频激光器的光光转化率。
一种激光器

[发明专利]一种分布式多维传感光纤形状传感测量系统及方法-CN202310231185.6有效
发明人：渠帅;王晨;尚盈;黄胜;王伟涛;曹冰;李常;赵文安;倪家升 -专利权人：山东省科学院激光研究所
申请日： 2023-03-13 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： G01B11/16 文献下载
摘要：本申请涉及光纤形状传感测量技术领域，尤其涉及一种分布式多维传感光纤形状传感测量系统及方法。该分布式多维传感光纤形状传感测量方法包括获取参考信号，其中，参考信号包括多维传感光纤在初始状态下的后向瑞利散射信号；获取测量信号，其中，测量信号包括多维传感光纤在目标状态下的后向瑞利散射信号；基于参考信号和测量信号的互相关求解多维传感光纤若干等弧长的目标状态相对初始状态的偏移量；根据偏移量，确定多维传感光纤的弯曲曲率；根据弯曲曲率以及若干等弧长，确定等弧长中的每个等弧长对应的圆弧；将若干等弧长对应的圆弧依次拼接，组成目标状态下多维传感光纤的形状。本申请提供的技术方案，能够实现大范围的分布式多维形状测量。
一种分布式多维传感光纤形状测量系统方法

[发明专利]一种长周期光纤光栅检测海水盐度的装置与方法-CN201610852789.2有效
发明人：李秋顺;史建国;董文飞;向栋;杨艳;孟庆军;蔡雷;郑岚;倪家升;王昌 -专利权人：山东省科学院生物研究所
申请日： 2016-09-27 - 公布日： 2023-06-13 - 主分类号： G01N21/25 文献下载
摘要：本发明公开一种基于长周期光栅的海水盐度检测装置和方法，将光纤耦合器(2)输入光纤接头P0与光源(1)连接；光纤耦合器(2)的输出光纤接头P2与光谱仪(9)连接，输出光纤接头P1与刻有长周期光栅(6)的光纤的一个端面相连接；长周期光栅(6)栅区部分的光纤拉直固定于包含凹型液体槽(5)的支架(3)上，刻有长周期光栅(6)的光纤另一端的平整端面镀有反射膜(8)；光谱仪(9)的输出端口和温度传感器模块(7)分别与信号采集模块(10)相连接，信号采集模块(10)与A/D转换模块(11)相连接，A/D转换模块(11)与单片机(12)连接。本发明的装置体积小、重量轻、耐腐蚀、灵敏度高、抗电磁干扰。
一种周期光纤光栅检测海水盐度装置方法

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