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[发明专利]一种光梳绝对测距系统-CN202310150661.1在审
发明人：胡明列;刘润民;宋有建 -专利权人：天津大学
申请日： 2023-02-22 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G01S17/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种光梳绝对测距系统，包括：双光梳产生模块，功率放大模块、异步光学采样模块和测量控制单元，双光梳产生模块用于生成双波长双光梳锁模脉冲；功率放大模块用于对双波长双光梳锁模脉冲进行功率放大和窄带光谱滤波，并通过功率放大第一输出端和功率放大第二输出端分两路输出；异步光学采样模块用于对功率放大和窄带光谱滤波后的双波长双光梳锁模脉冲进行采样，生成带有距离信息的干涉信号或互相关信号；测量控制单元用于基于功率放大第二输出端输出的本振采样脉冲的重复频率，计算干涉信号或互相关信号中携带的距离测量值，还用于基于异步光学采样模块的输出端输出的干涉信号或互相关信号修正双光梳产生模块的工作状态。
一种绝对测距系统

[发明专利]一种金属膜厚度测量装置和方法-CN202310169850.3在审
发明人： 宋有建;胡春光;董佳琦;胡明列 -专利权人：天津大学
申请日： 2023-02-27 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： G01B11/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种金属膜厚度测量装置和方法，其中装置中，光源模块出射飞秒激光光束，并由分光模块分为泵浦光和探测光两部分，其中，泵浦光依次通过泵浦光调整模块、泵浦光传输模块后，一部分泵浦光通过探测光传输接收模块后进入探测样品，一部分泵浦光进入光功率探测器。探测光依次经过延迟模块、探测光传输接收模块后进入探测样品，并由待测样品反射的探测光，再经由探测光传输接收模块接收传输至光电探测器，其中，探测光传输接收模块还过滤待测样品反射的泵浦光。进而，通过上述测量装置和方法可以使得泵浦光和探测光可以共线入射至待测样品。该装置可以实现紧凑空间光路或全光纤结构。
一种金属膜厚度测量装置方法

[发明专利]一种光声信号产生装置及方法-CN202310032082.7在审
发明人：刘博文;牛婧;李娇;宋有建;胡明列;田震 -专利权人：天津大学
申请日： 2023-01-10 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： H01S3/00 文献下载
摘要：本发明实施例公开了一种光声信号产生装置及方法，该装置包括光源模块和光声信号探测模块，光源模块用于输出包括多个超短脉冲的脉冲簇，脉冲簇的时域宽度、能量、重复频率、簇内脉冲间隔以及簇内脉冲数量均可调节，脉冲簇入射至待测物体以激发出光声信号，光声信号探测模块用于探测光声信号，通过有源光纤环路获得具有任意时域宽度的激光脉冲簇，该激光脉冲簇时域宽度、能量、重复频率、形状以及簇内脉冲间隔均可调，这样大大增加了光源的灵活性，解决了纳秒激光器重复频率难以提升的问题。
一种信号产生装置方法

[发明专利]一种基于单台双梳飞秒激光器的非合作目标测距系统-CN201811005370.9有效
发明人： 宋有建;武子铃;李润敏;刘博文;柴路;胡明列 -专利权人：天津大学
申请日： 2018-08-30 - 公布日： 2022-12-06 - 主分类号： G01S17/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于单台双梳飞秒激光器的非合作目标测距系统，包括单台双梳飞秒激光器，还包括滤波装置、第一准直器、第一半波片、第一偏振分束棱镜、第二半波片、第二偏振分束棱镜、镀银反射镜、雪崩光电探测器、数据采集装置、计算机、频率计数器、放大及滤波装置、偏振控制器、光纤偏振分束器、第二准直器、第三半波片、第三准直器、施卡望远镜、第三偏振分束棱镜和第四半波片；该测距系统可以省去传统双飞秒激光器在线性异步采样系统中复杂的锁相装置，通过大口径望远镜接收微弱的目标漫反射回光，提高干涉信号信噪比进而提高测量精度，同时避免了非线性异步采样中由于弱回光信号导致的测量误差。
一种基于单台双梳飞秒激光器合作目标测距系统

[发明专利]一种高更新频率的电控双光学频率梳测距系统-CN202011256776.1有效
发明人： 宋有建;胡丁桐;史伊伊;胡明列 -专利权人：天津大学
申请日： 2020-11-11 - 公布日： 2022-05-17 - 主分类号： G01S17/14 文献下载
摘要：本发明公开一种高更新频率的电控双光学频率梳测距系统，包括重复频率锁定环路、高压信号发生器、本振光纤飞秒激光器、信号光纤飞秒激光器、光纤延迟线、环形器、第一准直器、参考半反射镜、目标反射镜、第一光纤滤波器、第二光纤滤波器、第一光纤衰减器、第二光纤衰减器、光纤干涉器、平衡探测器、低通滤波器、计算机；利用电光晶体的超高调制带宽，对信号光序列的重复频率进行快速调制，通过光纤延迟线的设计使得信号光脉冲的快速调制能够使得信号光与本振光一直处于异步光学降采样阶段。对比传统的双光梳测距技术大大提高了脉冲干涉时间的利用率，使得最终的测距结果能够数百倍提高而不损失距离精度。
一种更新频率电控双光学测距系统

[发明专利]一种光学频率梳探测系统-CN202111331708.1在审
发明人： 宋有建;王佳琪;王春泽;武子铃;胡明列 -专利权人：天津大学
申请日： 2021-11-11 - 公布日： 2022-02-15 - 主分类号： G01S17/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种光学频率梳探测系统，包括光学频率梳模块、合束模块、第一分光模块、参考反射模块、第一探测接收模块、第一数据采集模块和第一信号处理模块；光学频率梳模块产生第一出射激光信号和第二出射激光信号；合束模块对激光信号进行合束形成合束激光信号；第一分光模块将合束激光信号分束形成探测激光信号和参考激光信号；参考反射模块反射参考激光信号形成参考回波信号；第一分光模块还对回波信号进行合束形成回波合束信号；第一探测接收模块形成第一电学探测信号；数据采集模块采集第一电学探测信号传送至信号处理模块。光学频率梳探测系统能够提升测量结果的更新速率，扩大无模糊范围，有利于大范围动态绝对距离测量领域的应用。
一种光学频率探测系统

[发明专利]一种光声成像系统-CN202110986522.3在审
发明人： 宋有建 -专利权人：天津大学
申请日： 2021-08-26 - 公布日： 2021-10-26 - 主分类号： G01N21/17 文献下载
摘要：本发明公开了一种光声成像系统，包括光学频率梳模块、合束分束模块、平衡探测模块、斩波模块、光声样品池、超声探测模块、控制扫描模块、数据采集模块和信号处理与成像模块；光学频率梳模块产生两个重复频率不同的激光信号；合束分束模块对激光信号进行合束分束形成探测激光信号和参考激光信号；平衡探测模块对参考激光信号进行平衡探测后得到第一电信号；斩波模块提取探测激光信号中的干涉信号作为激发脉冲信号并入射至光声样品池中产生光声信号；超声探测模块将光声信号换能后得到第二电信号；数据采集处理模块采集第一电信号和第二电信号传输到信号与成像处理模块对待探测物成像。结合双光梳光谱技术与光声成像技术，成像速度和效率高成本低。
一种成像系统

[发明专利]一种全保偏光纤干涉型梳状滤波器-CN201811010682.9有效
发明人： 宋有建;李润敏;武子铃;刘博文;柴路;胡明列 -专利权人：天津大学
申请日： 2018-08-31 - 公布日： 2020-11-27 - 主分类号： G02B6/27 文献下载
摘要：本发明公开了一种全保偏光纤干涉型梳状滤波器，由光纤偏振分束器和线型臂组成，所述光纤偏振分束器包括a端口、b端口和c端口，a端口和b端口之间熔断形成有光纤环路，所述线型臂由依次设置的光纤准直器、非互易相位偏置器和偏振分束器组成，c端口与光纤准直器之间通过保偏光纤相连，c端口与光纤准直器之间的保偏光纤上设有带有对轴角度的熔接点，偏振分束器作为梳状滤波器的输入和输出器件，光信号从偏振分束器处入射，经过线型臂后被分解为沿光纤环路顺时针方向和逆时针方向传输的光信号，在光纤环路中传输一周后，合束至线型臂中，最终在偏振分束器处发生干涉。该光纤滤波器所使用的光纤均为保偏光纤，利用Sagnac干涉效应实现光谱滤波。
一种偏光干涉型梳状滤波器

[发明专利]一种基于光纤延迟线的双飞秒激光光学频率梳锁定装置-CN201811038662.2有效
发明人： 宋有建;田昊晨;杨文凯;赵雨薇;胡明列 -专利权人：天津大学
申请日： 2018-09-06 - 公布日： 2020-10-27 - 主分类号： H01S3/13 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于光纤延迟线的双飞秒激光光学频率梳锁定装置，包括飞秒激光器、载波包络偏移频率锁定系统、光纤布拉格光栅、波分复用器、2×2光纤分束器、法拉第旋光镜、光纤延迟链路、可调色散补偿系统、声光调制器、法拉第旋光镜、光电探测器、混频器、锁相控制器、射频基准和电学倍频器；2×2光纤分束器包括a、b、c、d四个端口；该装置适用于具有一定重复频率差的两台通信波段飞秒激光器，利用公里量级的光纤延迟链路锁定两台激光器的重复频率，使之产生固定频率差，最后使用自参考干涉仪实现载波包络偏移频率的锁定，最终实现双脉冲飞秒激光装置的运转。该装置具有结构简单、低成本、重复频率差可调等优点。
一种基于光纤延迟线双飞激光光学频率锁定装置

[发明专利]双飞秒激光测距系统数据处理平台硬件实现-CN201911231885.5在审
发明人：刘强;姜宇;曹辉;宋有建 -专利权人：天津大学
申请日： 2019-12-05 - 公布日： 2020-05-22 - 主分类号： G01S17/14 文献下载
摘要：本发明公开一种双飞秒激光测距系统数据处理平台，包括控制模块以及与所述控制模块连接的锁相环模块、动态阈值滤波模块、峰值检测模块、距离计算模块、通信接口模块，所述距离计算模块连接重复频率测量模块；用于实时处理采样信号，检测每个脉冲的峰值时刻，根据双飞秒激光测距原理计算距离，最后发送距离值，所述的峰值检测模块采用基于BFGS的峰值检测模块，采用BFGS‑QN求解器在超短时间间隔内完成脉冲重构，采用迭代方法计算拟合参数，得到对应于脉冲峰值的中心时刻。所有模块在FPGA平台上全硬件实现，硬件设计的最高工作频率为250MHz。
双飞激光测距系统数据处理平台硬件实现

[发明专利]一种高重复频率的全保偏9字腔锁模激光器-CN201910994912.8在审
发明人： 宋有建;张亚静;李润敏;武子铃;李跃鹏;胡明列 -专利权人：天津大学
申请日： 2019-10-18 - 公布日： 2020-02-14 - 主分类号： H01S3/11 文献下载
摘要：本发明公开一种高重复频率的全保偏字腔锁模激光器，包括泵浦源、非互易移相器、波分复用器、第一光纤准直器、第二光纤准直器、第一偏振分束器、第三半波片、第二偏振分束器、第一半波片和反射镜，非互易移相器由依次放置的第二半波片、第一法拉第旋光器、四分之一波片和第二法拉第旋光器组成，波分复用器包括公共端、信号光端和泵浦端，泵浦源与波分复用器的泵浦端相连，波分复用器的信号光端与第一光纤准直器连接，波分复用器的公共端通过掺铒光纤与第二光纤准直器连接，第二光纤准直器的输出端依次设置有非互易移相器、第一偏振分束器、第三半波片、第二偏振分束器和反射镜；第一光纤准直器的输出光经过第一半波片后入射至第一偏振分束器。
光纤准直器波分复用器偏振分束器半波片互易移相器法拉第旋光器泵浦端泵浦源反射镜公共端信号光四分之一波片高重复频率锁模激光器掺铒光纤依次设置输出端输出光入射字腔

[发明专利]1000-1100nm波长可调谐飞秒激光系统-CN201910581676.7在审
发明人：刘博文;王红蕊;宋寰宇;毕根毓;宋有建;胡明列 -专利权人：天津大学
申请日： 2019-06-30 - 公布日： 2019-11-12 - 主分类号： H01S3/067 文献下载
摘要：本发明公开了一种1000‑1100nm波长可调谐飞秒激光系统，主要是使用1.5μm波段飞秒激光源泵浦一段光子晶体光纤令该1.5μm的飞秒激光源产生孤子频移，同时在1‑1.1μ处获得色散波，后用光栅滤波器截取该色散波的1‑1.1μm波段进行自相似放大以及脉冲压缩，得到<100fs的近变换极限脉冲输出。本发明通过光谱滤波技术实现脉冲中心波长可调谐，满足飞秒脉冲自相似放大对种子源的要求。利用自相似放大技术进行放大，该光谱可调的种子光脉冲在放大的过程中不但展宽光谱，而且在自相似演化过程中形成线性啁啾，放大输出脉冲压缩后，脉冲宽度可<100fs，脉冲质量为近变换极限。最终实现1‑1.1μm可调谐高功率、高质量飞秒激光输出。
放大飞秒激光系统波长可调谐飞秒激光源脉冲压缩可调谐色散波波段脉冲光谱变换极限脉冲光子晶体光纤脉冲中心波长光栅滤波器种子光脉冲放大输出飞秒激光飞秒脉冲滤波技术演化过程展宽光谱输出高功率可调的种子源截取泵浦频移

[发明专利]多通脉冲压缩器及其使用方法-CN201010268498.1有效
发明人：王清月;谢辰;胡明列;宋有建;柴路 -专利权人：天津大学
申请日： 2010-09-01 - 公布日： 2011-01-19 - 主分类号： G02F1/35 文献下载
摘要：本发明公开了一种多通脉冲压缩器及其使用方法。压缩器的主体为两个凹球面相对共轴放置的端镜，端镜上配有转动环，其中装有凹球面反射镜。凹球面反射镜的凹球面镀覆有色散补偿膜系，且镜片上加工有通透槽。使用该装置时，通过设置并反复调节两个端镜可在凹球面上获得封闭环状光斑轨迹，而后通过旋转转动环对脉冲的压缩实现离散调节。本发明的优点在于：该压缩器的损耗低，结构紧凑，无空间色散光路，凹球面反射能够有效抵消光束的衍射效应带来的光束展宽，有效克服了现有光栅对技术、棱镜对技术和基于平面镜的色散镜补偿技术的缺点，且使用调节方法简单方便。
脉冲压缩器及其使用方法

[发明专利]基于多通脉冲压缩器的兆赫兹光子晶体光纤超短脉冲激光器-CN201010268492.4无效
发明人：王清月;谢辰;胡明列;宋有建;柴路 -专利权人：天津大学
申请日： 2010-09-01 - 公布日： 2011-01-05 - 主分类号： H01S3/067 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于多通脉冲压缩器的兆赫兹光子晶体光纤超短脉冲激光器。所述的激光器包括：二极管泵浦源、光子晶体光纤、腔内脉冲压缩器、半导体可饱和吸收镜和腔外脉冲压缩器。其中，腔内、腔外脉冲压缩器分别为腔内、腔外多通脉冲压缩器。多通脉冲压缩器的主体为两个凹球面相对共轴放置的端镜，端镜上配有转动环，其中装有凹球面反射镜。本发明的优点在于：低重复频率大大降低了脉冲在器件上的热积累，延长了器件寿命，同时低损耗、结构紧凑的腔内和腔外多通脉冲压缩器克服了其他色散补偿技术的缺点，实现了低成本、高能量和高峰值功率输出的超短脉冲激光器。
基于脉冲压缩器兆赫光子晶体光纤超短激光器

[发明专利]高功率和高重复率的光子晶体光纤紫外飞秒激光器-CN200810053626.3无效
发明人：王清月;柴路;胡明列;刘博文;宋有建 -专利权人：天津大学
申请日： 2008-06-25 - 公布日： 2008-12-24 - 主分类号： H01S3/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种高功率和高重复率的光子晶体光纤紫外飞秒激光器，属于激光技术领域。该激光器包括光子晶体光纤的或固体的飞秒激光振荡器，高功率大模场光子晶体光纤激光放大器和激光多倍频装置构成。本发明的优点在于，该激光器与目前采用的准分子激光器和钛宝石激光系统相比，具有高重复率，体积小，结构简单，稳定性好，运行费用低特点；与DPSS倍频激光器相比，具有高功率，光束质量高和脉宽窄的优点。
功率重复光子晶体光纤紫外激光器

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