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[发明专利]基于实芯光子晶体光纤的反射型气压传感器及制备方法-CN202310237529.4在审
发明人： 田佳峻;陈玲;郑鑫;谢飞;姚勇 -专利权人：哈尔滨工业大学（深圳）
申请日： 2023-03-14 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： G01L11/02 文献下载
摘要：本发明公开了基于实芯光子晶体光纤的反射型气压传感器及制备方法，涉及光纤传感与光学测量技术领域，包括依次连接且外径相同的单模光纤、传输光纤和实芯光子晶体光纤，所述传输光纤为无芯光纤或多模光纤，所述实芯光子晶体光纤的包层中有若干周期性排布的空气孔。所述单模光纤通过放电熔接的方式与所述无芯光纤和所述实芯光子晶体光纤熔接。熔接过程中，控制熔接机放电功率和放电时间使光子晶体的空气孔不坍塌。本发明基于实芯光子晶体光纤的反射型气压传感器及制备方法具有体积小、价格便宜、容易制备、温度交叉灵敏度低和免电磁干扰等诸多优势。
基于光子晶体光纤反射气压传感器制备方法

[发明专利]一种多波长光纤激光器超声探测系统-CN202011624950.3有效
发明人： 田佳峻;沈阳;陈鹏辉;周倩;周程;姚勇 -专利权人：哈尔滨工业大学（深圳）
申请日： 2020-12-31 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： G01H9/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种多波长光纤激光器超声探测系统。该多波长光纤激光器超声探测系统包括光放大器、起偏器、第一偏振控制器、光纤赛格耐克环、第一耦合器、短栅区的光纤布拉格光栅以及长栅区的光纤布拉格光栅；光放大器的输出端与起偏器的输入端连接，光放大器的输入端与第一耦合器的输出端连接；起偏器的输出端与通过第一偏振控制器与光纤赛格耐克环的输入端连接；光纤赛格耐克环的输出端与短栅区的光纤布拉格光栅连接；多个光纤布拉格光栅沿激光光路依次并行设置，长栅区的光纤布拉格光栅的中心波长落在短栅区的光纤布拉格光栅的线性工作区；第一耦合器设于光纤布拉格光栅与光放大器之间的激光光路上。本发明既能够实现多波长激光的输出，又能够实现分布式超声信号的探测。
一种波长光纤激光器超声探测系统

[发明专利]一种多通道掺铒光纤超声探测系统-CN202211427528.8在审
发明人： 田佳峻;周程;宋延俊;谢飞;姚勇 -专利权人：哈尔滨工业大学（深圳）
申请日： 2022-11-15 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： G01H9/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种多通道掺铒光纤超声探测系统，涉及掺铒光纤超声探测领域，包括：光放大器、起偏器、第一波分复用器、n个偏振控制器、n个环形器、n个F‑P超声传感器、第二波分复用器、耦合单元、数据处理单元；在环形掺铒光纤激光器里加入起偏器、第一波分复用器、偏振控制器、环形器、F‑P超声传感器，利用偏振烧孔效应，从而n个F‑P超声传感器各自激发出对应激光波长；将F‑P超声传感器作为多波长滤波器，利用偏振烧孔效应实现多波长的起振，每条波长都可作为一个通道，进行超声传感，可消除n个通道间的交叉串扰，实现多波长激光起振同时利用F‑P的响应特性实现多通道超声探测。
一种通道光纤超声探测系统

[发明专利]一种光纤Fabry–Perot声波传感器-CN202211452630.3在审
发明人： 田佳峻;宋延俊;周盛楠;谢飞;姚勇 -专利权人：哈尔滨工业大学（深圳）
申请日： 2022-11-21 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： G01H9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种光纤Fabry–Perot声波传感器，涉及传感器技术领域，包括同轴设置的上部组件、下部组件、中心组件和插针组件，所述插针组件中用于放置光纤，所述插针组件设置在所述中心组件的内侧，所述上部组件和所述下部组件均设置在所述中心组件的外侧，所述中心组件的一端与所述上部组件之间用于放置传感膜片，所述上部组件和所述下部组件均与所述中心组件能够拆卸地连接。本发明的光纤Fabry–Perot声波传感器采用机械结构配合取代胶水粘合，非常适合深海等水下环境；本发明的光纤Fabry–Perot声波传感器的结构采用模块化处理，当需要更改传感膜片的尺寸时，只需更换上部组件即可，非常方便快捷。
一种光纤 fabry perot 声波传感器

[发明专利]一种光纤FPI传感器、测量装置及测量方法-CN202011385238.2有效
发明人： 田佳峻;周程;周倩;陈鹏辉;周盛楠;姚勇 -专利权人：哈尔滨工业大学（深圳）
申请日： 2020-12-01 - 公布日： 2022-04-15 - 主分类号： G01B11/16 文献下载
摘要：本发明涉及一种光纤FPI传感器、测量装置及测量方法。本发明提供的纤FPI传感器、测量装置及测量方法，通过采用包含有依次级联的引导单模光纤、传感光纤毛细管、传感单模光纤和尾部光纤毛细管的光纤FPI传感器，直接对hybrid Vernier effect进行解调，并采用包络拟合的方式进行单腔信息的还原，进而放大灵敏度。同时，利用灵敏度矩阵，可以有效的消除交叉敏感，实现多参数同时测量。此外，本发明提供的光纤FPI传感器仅由引导单模光纤、传感光纤毛细管、传感单模光纤和尾部光纤毛细管进行级联即可，具有结构简单、成本低廉的特点。
一种光纤 fpi 传感器测量装置测量方法

[发明专利]一种基于菱形矢量归一化的快速相位提取方法-CN201911356316.3有效
发明人：姚勇;吴乾超;刘楚彦;淦亚苹;傅艳萍;田佳峻;杨彦甫 -专利权人：哈尔滨工业大学（深圳）
申请日： 2019-12-25 - 公布日： 2021-11-23 - 主分类号： G01B11/25 文献下载
摘要：本发明涉及光学检测领域，特别涉及一种基于菱形矢量归一化的快速相位提取方法。包括以下步骤：S1.采集两幅被测物体形貌的干涉图；S2.对两幅干涉图滤出直流分量；S3.对两幅干涉图构建菱形矢量；S4.归一化菱形矢量；S5.求解相位信息。该方法通过构建菱形矢量，并对其归一化，不需要知道移相值，可以直接从干涉图中提取出相位信息。只需要采集两幅干涉图，克服了传统的相位提取算法需要采集多幅干涉图才能准确的提取出相位信息的缺点。该方法采用非迭代的方式，可以快速的提取相位信息，适用于动态形貌测量。
一种基于菱形矢量归一化快速相位提取方法

[发明专利]一种基于两步非线性移相的快速高精度相位提取方法-CN201911330172.4有效
发明人：姚勇;傅艳萍;吴乾超;刘楚彦;淦亚苹;杨彦甫;田佳峻 -专利权人：哈尔滨工业大学（深圳）
申请日： 2019-12-20 - 公布日： 2021-10-22 - 主分类号： G01B11/25 文献下载
摘要：本发明适用于信号处理技术改进领域，提供了一种基于两步非线性移相的快速高精度相位提取方法，包括：S1、利用两幅干涉图拟合出一个斜椭圆方程；S2、利用最小二乘法求解斜椭圆方程的系数；S3、根据求解的斜椭圆方程系数求解斜椭圆的参数；S4、根据获取的斜椭圆参数将斜椭圆转换成标准的椭圆方程；S5、通过标准的椭圆方程提取出相位信息。通过斜椭圆转换为标准椭圆的过程，校正了由光源不稳定、空气扰动以及移相器不稳定所带来的移相误差，提高算法的精度。不需要提前滤除直流分量，利用非迭代的方法直接从干涉图中提取相位信息，提高算法的运行速度，可以实现快速的测量。
一种基于非线性快速高精度相位提取方法

[发明专利]一种基于无芯光纤的分布式光纤激光超声换能装置-CN201810824788.6有效
发明人： 田佳峻;嵇绍波;李志岗;王博;姚勇 -专利权人：哈尔滨工业大学（深圳）
申请日： 2018-07-25 - 公布日： 2020-06-30 - 主分类号： B06B1/00 文献下载
摘要：本发明提出了一种基于无芯光纤的光纤激光分布式超声换能装置，通过将脉冲种子源、高功率掺铒光纤光放大器、高功率光纤隔离器以及具有无芯光纤的能量耦合结构按顺序连接构成超声换能器激发系统。每个具有无芯光纤的能量耦合结构的超声换能装置是由不同长度的无芯光纤单元所组成的，每个单元的具体结构为单模光纤‑无芯光纤‑单模光纤，每个无芯光纤单元的激光能量耦合比由无芯光纤的长度所决定。所述超声换能器激发系统将每个无芯光纤单元的耦合比按照从小到大的顺序依次连接，而且将无芯光纤的能量耦合结构中的导出单模光纤包层去除并填充上激光吸收材料，通过具有高热吸收系数以及高热弹系数的材料产生超声信号，实现了分布式超声信号均衡式激发。
一种基于光纤分布式激光超声装置

[发明专利]一种亮脉冲和暗脉冲可切换输出的双波长光纤激光器及方法-CN201911294368.2在审
发明人：姚勇;吴乾超;刘楚彦;淦亚苹;傅艳萍;田佳峻 -专利权人：哈尔滨工业大学（深圳）
申请日： 2019-12-16 - 公布日： 2020-05-05 - 主分类号： H01S3/067 文献下载
摘要：本发明提供了一种亮脉冲和暗脉冲可切换输出的双波长光纤激光器及方法，该双波长光纤激光器包括环形光纤激光器，所述环形光纤激光器包括依次相连的激光二极管、波分复用器、掺铒光纤、偏振依赖隔离器、偏振控制器、高非线性光纤、光耦合器和可调光滤波器，通过所述偏振控制器调节脉冲的偏振状态，利用偏振态不同实现亮、暗脉冲相互切换输出，采用所述可调光滤波器分离出亮脉冲和脉冲分别对应的波长。本发明的有益效果是：本发明能够在同一台光纤激光器中实现亮、暗脉冲可切换，在增强激光器性能的同时也节约了成本。
一种脉冲切换输出波长光纤激光器方法

[发明专利]基于光纤错位熔接的分布式光纤激光超声换能器-CN201610604595.0有效
发明人： 田佳峻;高士民;张新;姚勇 -专利权人：哈尔滨工业大学深圳研究生院
申请日： 2016-07-27 - 公布日： 2019-12-24 - 主分类号： G02B6/255 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于光纤错位熔接的分布式光纤激光超声换能器，包括依次连接的脉冲激光器、高功率脉冲激光放大器、高功率脉冲激光隔离器、光纤错位熔接串；其中，光纤错位熔接串包含一系列不同光纤纤芯错位量的光纤错位熔接单元，所述光纤错位熔接单元按照光纤错位量由小到大连接，实现实时超声激发点多的光纤激光超声激发。单模光纤错位熔接后将光纤错位熔接点处附近的部分包层去除，并在此处涂覆光声转换材料。本发明实现单点可控的分布式光纤激光超声同时激发，结构简单、制备容易、成本低、超声激发点多、抗电磁干扰性能强并可以永久式、嵌入式使用。本发明可广泛应用于无损检测、生物医疗、结构健康监测、材料特性分析等领域。
基于光纤错位熔接分布式激光超声换能器

[发明专利]一种基于全琼脂F-P腔的超高灵敏度的光纤湿度传感器-CN201610601854.4有效
发明人： 田佳峻;胡玲;卢泽锦;姚勇 -专利权人：哈尔滨工业大学深圳研究生院
申请日： 2016-07-27 - 公布日： 2019-10-25 - 主分类号： G01N21/25 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于全琼脂F‑P腔的超高灵敏度的光纤湿度传感器及其制备方法，所述传感器包括导入光纤和琼脂胶体构成的湿度敏感的琼脂F‑P腔。导入光纤和琼脂F‑P腔用端面蘸取的方法直接连接，导入光纤用于导入光源信号和传输反射光，琼脂F‑P腔用于感应环境的湿度变化。琼脂胶体具有吸湿性，是因为其表面含有大量的亲水集团，可以吸水膨胀和失水消胀，折射率和体积同时发生改变，本发明充分利用琼脂膜折射率和厚度的改变制作传感器，可以实现以超短的琼脂F‑P腔作为传感单元，从而获得超高的灵敏度。此外，琼脂粉便宜易获得，易溶于热水，冷却后胶体光学特性稳定，镀膜工艺十分简单，无需复杂操作过程和昂贵设备，可以降低传感器制备成本。
一种基于琼脂超高灵敏度光纤湿度传感器

[发明专利]一种基于波长相关偏振分离的可调谐多波长光纤激光器-CN201710799608.9有效
发明人： 田佳峻;付琦;姚勇 -专利权人：哈尔滨工业大学深圳研究生院
申请日： 2017-09-07 - 公布日： 2019-05-28 - 主分类号： H01S3/067 文献下载
摘要：本发明公开了一种可调谐多波长光纤激光器，所述光纤激光器包括：光放大器、起偏器、多个光纤布拉格光栅、多个偏振控制器、耦合器；所述光放大器，用于输出放大激光；所述起偏器，与所述光放大器连接；多个所述光纤布拉格光栅沿所述激光源的传输路径依次设置，多个所述光纤布拉格光栅具有不同的布拉格反射波长；每个所述光纤布拉格光栅之前设置一个所述偏振控制器调整对应的所述反射偏振激光的偏振状态和偏振相关损耗；所述耦合器设于所述光纤布拉格光栅的出射光路上，输出多个波长的所述反射偏振激光。通过采用波长相关偏振分离技术，设置不同布拉格反射波长的光纤布拉格光栅反射光的偏振状态，通过偏振控制器调整偏振激光的偏振状态和偏振相关损耗，实现可调谐的多波长的偏振激光。
一种基于波长相关偏振分离调谐光纤激光器

[发明专利]一种基于多波长掺铒光纤激光器的分布式超声传感器-CN201510035800.1有效
发明人： 田佳峻;李苑;全明冉;姚勇 -专利权人：哈尔滨工业大学深圳研究生院
申请日： 2015-01-23 - 公布日： 2017-09-22 - 主分类号： G01H9/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种分布式超声传感器，包括掺铒光纤、布拉格光纤光栅串、波长解复用器件以及π相移光纤布拉格光栅阵列。本发明利用偏振烧孔效应抑制掺铒光纤中的模式竞争，为分布式的超声探测提供多波长激光信号；π相移光纤布拉格光栅阵列作为梳状滤波器，决定多波长激光的工作波长；布拉格光栅串作为分布式的超声探测单元，将超声信息转化为其布拉格反射波长的漂移。同时，与π相移光纤布拉格光栅阵列配合进行匹配滤波，将超声信息转化为激光强度变化。波长解复用器件实现了不同激光波长的分离，实现波长和探测位置的一一对应。本发明具有分布式多点探测、探测灵敏度高、自适应匹配滤波等诸多优点。
一种基于波长光纤激光器分布式超声传感器

[发明专利]一种基于微孔光学反射隔膜的光纤F‑P多功能传感器-CN201510030702.9有效
发明人： 田佳峻;全明冉;李苑;姚勇 -专利权人：哈尔滨工业大学深圳研究生院
申请日： 2015-01-21 - 公布日： 2017-08-01 - 主分类号： G01D5/353 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于微孔光学反射隔膜的光纤F‑P多功能传感器。通过单模光纤‑光纤毛细管‑微孔光学反射隔膜依次联结构成的F‑P腔体结构，以及特殊的微孔反射隔膜结构的设计，实现了一种能够在普通气压以及外界高压条件下对液体折射率、空气湿度和超声进行高灵敏探测的光纤内置F‑P多功能传感器。本发明使得传感器体积微型化，结构简单化、一体化，灵敏度高，响应速率快，抗电磁干扰性能强，能够应用在环境监测，生化检测，超声探测等领域，具有较高的市场前景和价值。
一种基于微孔光学反射隔膜光纤多功能传感器

[发明专利]一种圆盘形核壳结构的光学微纳天线及其设计方法-CN201410389863.2有效
发明人：肖君军;张强;张小明;秦菲菲;田佳峻 -专利权人：哈尔滨工业大学深圳研究生院
申请日： 2014-08-08 - 公布日： 2017-06-30 - 主分类号： H01Q1/36 文献下载
摘要：本发明提出了一种适用于电场在边界处趋于零的圆形光学贴片纳米天线设计方法，同时，提出一种带有侧壁金属包层金属—介电—金属三层结构的光学微纳天线，该天线也可以看作是核壳结构的光学微纳天线。本发明首先应用第一类边界条件即狄利克雷边界条件得出圆盘形核壳结构光学微纳天线的共振条件，然后根据天线的参数获得天线的腔内共振表面等离子体波的色散关系，最后结合色散关系和天线的几何尺寸之间关系得出天线的共振频率，反过来也可以根据想要的共振频率找出圆盘形核壳结构光学微纳天线的各项几何参数。
一种圆盘形核壳结构光学天线及其设计方法

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