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[发明专利]基于VCSEL和乙炔吸收峰的光纤光栅解调方法与装置-CN202311062178.4在审
发明人：吴则功;金光贤;宁雅农;刘统玉 -专利权人：山东微感光电子有限公司
申请日： 2023-08-22 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： G01N21/39 文献下载
摘要：本发明涉及光纤传感/光电检测技术领域，提供了一种基于VCSEL和乙炔吸收峰的光纤光栅解调方法与装置。包括挑选符合标准的VCSEL激光器，使其能在0‑40℃下正常工作，并且电流、电压对激光器波长的调谐均符合设计要求，使其满足无温控使用时有效扫描范围为8nm。并选择合适波长的FBG，便于组建成无温控检测系统。因为在不同温度下激光器的扫描波长范围不同，导致对吸收峰识别存在难题，本发明也介绍了精准识别吸收峰的方法。由于VCSEL驱动方式分为电流、电压驱动，在一个驱动周期内为两段式进行，即把FBG反射波的寻峰点带入到分两段拟合的方程中，最终得到FBG的解调波长。
基于 vcsel 乙炔吸收光纤光栅解调方法装置

[发明专利]一种同轴激光器TO-CAN-CN202010069182.3有效
发明人：刘丽红;宁雅农;刘统玉;金光贤;孟辉;蔡德宇 -专利权人：齐鲁工业大学
申请日： 2020-01-21 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： H01S5/00 文献下载
摘要：本申请公开一种同轴激光器TO‑CAN，包括：衬底，所述衬底的一侧表面设有管脚；管帽，所述管帽位于所述衬底的另一侧，与所述衬底的另一侧表面固定连接，所述管帽与所述衬底形成容置空间；透镜，所述透镜嵌设在所述管帽远离所述衬底的端面上，所述透镜的一侧表面上设有抗反射结构，所述抗反射结构的几何中心位于所述透镜的中轴线上；半导体激光器芯片组件，所述半导体激光器芯片组件位于所述容置空间内，所述半导体激光器芯片组件与所述衬底的另一侧表面固定连接。以解决，由于现有半导体激光器在使用过程中存在反向光自混合干涉效应而影响光电检测系统的稳定性和测量精度等问题。
一种同轴激光器 to can

[发明专利]一种温度自适应的FBG解调方法及系统-CN202111502780.6有效
发明人：杨青山;刘统玉;宁雅农;金光贤;李德虎;吕淑惠;张伟;姜大明 -专利权人：山东微感光电子有限公司;广东感芯激光科技有限公司
申请日： 2021-12-09 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： G01D5/353 文献下载
摘要：本发明公开了一种温度自适应的FBG解调方法及系统，包括：基于不同VCSEL在无温控情况下所能适应的工作温度变化范围，选定满足设定要求的VCSEL；同时选取甲烷吸收峰波长和FBG波长，使得在所述设定的温度范围内，VCSEL的扫描波长范围始终覆盖FBG中心波长、因传感引入的波长变化量以及至少一个对应的甲烷吸收峰；在每一个预设的温度范围内，根据甲烷吸收峰的波长位置和FBG中心波长的位置来确定FBG中心波长值和传感后的变化量。本发明有益效果：在不使用温控装置的条件下，能够有效的测量FBG中心波长的变化值，使整个传感器测量系统满足低功耗、低成本、小型化的要求。
一种温度自适应 fbg 解调方法系统

[发明专利]振动检测装置、检测方法、装置、介质及设备-CN202211498276.8在审
发明人：郭晓东;宁雅农;胡强;牟笑静;刘统玉;张伟;王东宁 -专利权人：季华实验室
申请日： 2022-11-28 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： G01V1/16 文献下载
摘要：本公开涉及一种振动检测装置、检测方法、装置、介质及设备，该振动检测装置包括：处理组件、光纤组件、反射组件和应变组件；应变组件设置在待测位置，反射组件与应变组件相对固定，光纤组件与反射组件之间留有间隙，形成法布里‑珀罗干涉腔，处理组件连接光纤组件；应变组件用于感应待测位置产生的振动，并且基于振动产生形变，法布里‑珀罗干涉腔的腔长基于应变组件的形变而产生变化；光纤组件用于向反射组件发射第一光信号，接收反射组件反射的第二光信号，以及将第一光信号和第二光信号传输至处理组件，第二光信号基于腔长的变化而产生变化；处理组件用于基于第一光信号和第二光信号判断振动是否为目标振动。如此，降低了电磁干扰的影响。
振动检测装置方法介质设备

[发明专利]一种光纤分布式电池多点测温系统及应用-CN202111191167.7有效
发明人：刘统玉;宁雅农;刘振亚;李德虎;代书厅;金光贤;杨青山 -专利权人：广东感芯激光科技有限公司;山东微感光电子有限公司
申请日： 2021-10-13 - 公布日： 2023-01-31 - 主分类号： G01K11/32 文献下载
摘要：本发明公开一种光纤分布式电池多点测温系统及应用，包括光纤分布式测温模块、一段引导光纤、多个光纤夹、多段传感光纤、多段隔离光纤；每个光纤夹包括光纤传感腔、隔离光纤存放腔；一个光纤夹、一段传感光纤和一段隔离光纤共同组成一个测温探头；每个光纤夹分别设有供传感光纤、隔离光纤穿过的光纤孔；引导光纤的一端与测温模块连接；另一端与第一个测温探头的传感光纤的输入端连接；本发明改良光纤夹的结构，极大提高测量温度灵敏度，且灵敏度可通过调节传感光纤长度来调节；每两个测温探头之间由一段隔离光纤分开，使得被测信号可以有效地分开，易于检测，整体传感系统设计科学，降低生产工艺的复杂性及生产成本，提高产品的成品率，实用性强。
一种光纤分布式电池多点测温系统应用

[发明专利]降低模拟信号噪音的带尾纤VCSEL激光器组件封装结构及方法-CN202211159017.2在审
发明人：刘统玉;李德虎;贾军;宁雅农 -专利权人：广东感芯激光科技有限公司
申请日： 2022-09-22 - 公布日： 2022-12-30 - 主分类号： G01N21/39 文献下载
摘要：本发明公开了一种降低模拟信号噪音的带尾纤VCSEL激光器组件封装结构及方法，本发明改良所述封装结构，通过采用玻璃毛细管固定光纤，同时光纤端面的研磨角度不小于11°，且在光纤研磨端面与玻璃毛细管研磨端面上同时镀上一层增透膜，以便减小研磨端面的反射光，金属套管内表面粗糙化处理；激光器芯片发出的入射光锥的光束光能量极大部分通过研磨端面进入光纤和玻璃毛细管内，少部分反射光能量只能保持在反射光锥内并集中一个较大反射角度反射到耦合透镜之外，被金属套管内表面粗糙面漫反射，极大降低反射光进入激光芯片所产生的光信号抖动，光信号抖动＜0.001；该封装方法方便生产，在高效批量生产的同时还可以极大减少研磨及镀膜误差，有利于质量控制。
降低模拟信号噪音带尾纤 vcsel 激光器组件封装结构方法

[发明专利]利用气体吸收光谱参考的干涉仪绝对位移解调系统及方法-CN202211229340.2在审
发明人： 宁雅农;刘统玉;杨青山 -专利权人：广东感芯激光科技有限公司
申请日： 2022-10-09 - 公布日： 2022-12-27 - 主分类号： G01D5/353 文献下载
摘要：本发明公开了一种利用气体吸收光谱参考的干涉仪绝对位移解调系统及方法，解调系统包括连接在光路中的扫描激光器、光纤隔离器、光纤耦合器、干涉仪、信号探测器、参考探测器、信号放大器、微处理器、气体参考气室，气体参考气室充满在扫描激光器的波长扫描范围内具有吸收峰的参考气体；本发明利用在扫描激光器的波长扫描范围内具有吸收峰的参考气体的吸收光谱作为绝对光谱参考位置，以及结合吸收谱线的固定波长和谱线半宽度，或两个吸收谱线波长间距进行从时间轴向波长轴或位相轴转换的标定方法，配合利用干涉条纹自身特征点完成干涉腔腔长的绝对值测量，适用于各种基于干涉原理的传感装置中，实现高效率、高精度、低功耗、低成本的干涉解调。
利用气体吸收光谱参考干涉仪绝对位移解调系统方法

[发明专利]基于VCSEL波长解调的低功耗煤矿无线顶板检测系统及方法-CN202211229414.2在审
发明人：杨青山;金光贤;刘统玉;宁雅农;曹鲁 -专利权人：广东感芯激光科技有限公司
申请日： 2022-10-09 - 公布日： 2022-12-27 - 主分类号： E21F17/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于VCSEL波长解调的低功耗煤矿无线顶板检测系统及方法，检测系统包括低功耗无线光纤光栅解调仪、光纤光栅顶板状态检测传感模块和无线基站；低功耗煤矿无线顶板状态检测系统在不包括无线基站时的总功耗小于500mW；该检测系统利用低功耗VCSEL光纤光栅波长解调技术和无线传输技术实现低功耗、低成本光纤顶板状态检测，解决传统光纤顶板状态检测系统成本高昂、施工不便、功耗大、无法现场显示的问题。由于VCSEL激光器无需温度控制，因此系统的整体功耗低至500mW以下，极大地提高单个或多个检测点的布设的灵活性。
基于 vcsel 波长解调功耗煤矿无线顶板检测系统方法

[发明专利]一种多点反射式光电气体传感器探头及光电气体检测装置-CN201910918811.2有效
发明人：刘统玉;宁雅农;金光贤;王兆伟;李艳芳;胡杰;孟辉;石智栋 -专利权人：山东微感光电子有限公司;济宁安然智能科技有限公司;丹东中科智安光电科技有限责任公司
申请日： 2019-09-26 - 公布日： 2022-12-06 - 主分类号： G01N21/31 文献下载
摘要：本发明公开了一种多点反射式光电气体传感器探头及光电气体检测装置，采用了双探测器和参考气室，该多点反射式光电气体传感器探头包括探头本体、设置在探头本体内的光路模块、以及嵌入在光路模块中的光源、分光镜、螺旋式多点光反射光路、信号探测器、参考气室和参考探测器；光源发出平行光束，平行光束经过分光镜，一部分光束被反射入螺旋式多点光反射光路，经过螺旋式多点光反射光路反射后到达信号探测器；另一部分光束被反射入参考气室，经过参考气室后被参考探测器接收。
一种多点反射光电气体传感器探头检测装置

[发明专利]振动检测装置、设备及振动检测方法-CN202211238592.1在审
发明人：郭晓东;宁雅农;胡强;牟笑静;刘统玉;张伟;王东宁 -专利权人：季华实验室
申请日： 2022-10-11 - 公布日： 2022-11-18 - 主分类号： G01H9/00 文献下载
摘要：本公开涉及一种振动检测装置、设备及振动检测方法，振动检测装置包括：单模光纤组件、悬臂梁组件和处理组件；单模光纤组件与悬臂梁组件之间留有间隙，单模光纤组件与悬臂梁组件形成法布里‑珀罗干涉腔；单模光纤组件用于向悬臂梁组件发射光信号，并接收反射面反射的反射信号；悬臂梁组件用于感应振动信号并产生共振，悬臂梁组件产生共振时，反射信号发生变化；处理组件连接单模光纤组件，处理组件用于基于接收到的干涉信号确定法布里‑珀罗干涉腔的腔长变化量，并且基于腔长变化量是否大于预设的变化阈值判断振动信号是否为目标振动信号；其中，干涉信号基于反射信号和光信号生成。基于上述装置，准确地检测振动信号。
振动检测装置设备方法

[发明专利]应用于宽环境温度范围的QCL激光器封装结构及其封装方法-CN202211120806.5在审
发明人：刘统玉;宁雅农;李德虎;贾军;胡杰 -专利权人：广东感芯激光科技有限公司
申请日： 2022-09-15 - 公布日： 2022-11-11 - 主分类号： H01S5/02208 文献下载
摘要：本发明公开了应用于宽环境温度范围的QCL激光器封装结构及其封装方法，通过在QCL激光器封装金属外壳内设置温度隔离结构，或隔热内罩，在激光器芯片、热沉、TEC的上表面和隔热内罩的内腔就构成了一个半隔热同温空间，在隔热内罩外和封装金属外壳之间形成一个空气温度过渡区，从而增加了热量从激光器芯片传导到外部环境的温度梯度，不但减少了QCL半导体激光器控温的功耗，也扩大了激光器应用场景的环境温度范围，采用这种QCL激光器作为光源，不但可以减小一氧化碳传感器的体积，降低其总功耗，而且可以应用到环境温度范围更大的应用场景。
应用于环境温度范围 qcl 激光器封装结构及其方法

[发明专利]一种三维钻孔应力光纤光栅传感器及其监测方法-CN202111562553.2在审
发明人：曹鲁;刘统玉;范鹏;宁雅农;石智栋;金光贤;郑兆莹;赵丽娜 -专利权人：山东微感光电子有限公司;广东感芯激光科技有限公司;兖矿能源集团股份有限公司
申请日： 2021-12-20 - 公布日： 2022-07-08 - 主分类号： G01L1/24 文献下载
摘要：本发明公开一种三维钻孔应力光纤光栅传感器及其监测方法，包括：波纹管安装座、受压波纹管和拉伸波纹管；所述波纹管安装座上设有直径不同的受压波纹管和拉伸波纹管，受压波纹管的顶端设有受压块，拉伸波纹管的顶端设有悬臂梁，悬臂梁上设有光纤光栅；所述受压波纹管接收受压块施加的不同方向的钻孔应力，并将钻孔应力传输至拉伸波纹管，拉伸波纹管通过由直径引起的压力差带动悬臂梁产生竖直位移。采用不同直径的受压波纹管和拉伸波纹管的双波纹管形式，利用两波纹管直径尺寸的差异，形成压力差，以使拉伸波纹管产生向上的位移量，从而起到监测的效果。
一种三维钻孔应力光纤光栅传感器及其监测方法

[发明专利]一种光电气体传感器探头及光电气体检测装置-CN202110745032.4有效
发明人： 宁雅农;刘统玉;贾军;李德虎;马春飞;顾成武 -专利权人：广东感芯激光科技有限公司;山东微感光电子有限公司
申请日： 2021-06-30 - 公布日： 2022-07-01 - 主分类号： G01N21/01 文献下载
摘要：本发明公开了一种光电气体传感器探头及光电气体检测装置，光电气体传感器探头包括多点反射二维光路模块体、嵌设在光路模块体内的第一平面反射镜、第二平面反射镜、平行光光源、光电探测器；第一平面反射镜、第二平面反射镜的反射面相对设置且相互平行，第一平面反射镜、第二平面反射镜的中心不在同一直线上；还包括用于固定第一平面反射镜、第二平面反射镜的三角形反射镜卡块；两个反射镜卡块相对的尖角角度与平行光光源发出的平行光光束的反射角度一致；本发明通过设置三角形块固定平行反射镜，同时增加加热片，有效的避免受潮脱胶及凝水等问题，同时减小吸收池容积，增加了测量光程，也极大的提高光路的稳定性和可靠行，减少生产中的调试难度。
一种光电气体传感器探头检测装置

[发明专利]一种基于多吸收峰光谱的乙炔气体浓度检测方法及系统-CN202111546395.1在审
发明人：金光贤;刘统玉;朱晓宁;宁雅农;颜亮;董媛媛;高颖;易巧凤 -专利权人：山东微感光电子有限公司;广东感芯激光科技有限公司;兖矿能源集团股份有限公司
申请日： 2021-12-16 - 公布日： 2022-06-10 - 主分类号： G01N21/39 文献下载
摘要：本发明公开一种基于多吸收峰光谱的乙炔气体浓度检测方法及系统，包括：对参考乙炔气体的吸收峰光谱进行检测，确定每个吸收峰光谱的中心点位置，并构建气体浓度和吸收峰光谱强度的转换系数序列；根据参考乙炔气体每个吸收峰光谱的中心点位置，确定待测乙炔气体对应吸收峰光谱的中心点位置及相应的吸收峰光谱强度；根据气体浓度和吸收峰光谱强度的转换系数序列，得到待测乙炔气体在不同吸收峰光谱强度下对应的测量浓度，根据测量浓度得到待测乙炔气体的实际浓度。在VCSEL激光器的波长扫描周期中，通过若干个吸收峰光谱同时测量乙炔气体的浓度，提高测量精度和准确性。
一种基于吸收光谱乙炔气体浓度检测方法系统

[发明专利]基于VCSEL波长解调的光纤光栅绝缘子温度监测系统及方法-CN202111526353.1在审
发明人：杨青山;刘统玉;滕国利;宁雅农;金光贤;亓兆全;魏霞;王峰;刘春;姜大明;代书厅 -专利权人：山东微感光电子有限公司;淄博泰光电力器材厂
申请日： 2021-12-14 - 公布日： 2022-04-29 - 主分类号： G01K11/3206 文献下载
摘要：本发明公开基于VCSEL波长解调的光纤光栅绝缘子温度监测系统及方法，包括：复合绝缘子、设于复合绝缘子高压端和低压端的光纤光栅和监测环境温度的光纤光栅温度传感器；基于VCSEL的光纤光栅波长解调系统对光纤光栅在不同温度下的波长变化进行解调，得到复合绝缘子高压端、低压端温度和环境温度；自组网通讯系统中，Lora模块接收温度数据，经Lora协议和北斗协议的转换后，通过北斗模块转发至监测终端，根据高压端和低压端的温度差和环境温度进行预警。通过基于VCSEL的光纤光栅波长解调系统进行波长解调得到温度，通过北斗和Lora组网形成自组网通讯系统传输温度，实现复合绝缘子温度的实时在线监测。
基于 vcsel 波长解调光纤光栅绝缘子温度监测系统方法

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