CN110806397B - 基于多纵模自混合效应的液体浓度传感测量装置及方法 - Google Patents
基于多纵模自混合效应的液体浓度传感测量装置及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110806397B CN110806397B CN201911140972.XA CN201911140972A CN110806397B CN 110806397 B CN110806397 B CN 110806397B CN 201911140972 A CN201911140972 A CN 201911140972A CN 110806397 B CN110806397 B CN 110806397B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- laser
- liquid
- self
- concentration
- mode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
- G01R33/032—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using magneto-optic devices, e.g. Faraday or Cotton-Mouton effect
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Abstract
本分案申请涉及光学测量技术领域,具体为一种基于多纵模自混合效应的液体浓度传感测量装置及方法,测量装置包括多纵模激光器、传感单元、振动目标、滑动装置、分光元件、光电探测器、信号预处理单元和信号处理单元,测量方法为:振动目标发生振动,多纵模激光器出射激光经传感单元后入射到振动目标上,再反馈回多纵模激光器谐振腔内形成自混合信号,上述过程中传感单元发生改变引起自混合信号波形改变,通过调节滑动装置使振动目标发生微移,形成在不同激光器外腔长度下的自混合信号,利用光电探测器采集不同外腔长度下的自混合信号,再利用信号预处理单元和信号处理单元进行处理,即可得出传感单元的变化,本案测量成本低、光路简单、测量精度高。
Description
本申请为申请号201810327444.4、申请日2018年4月12日、发明名称“基于多纵模自混合效应的传感测量装置及方法”的分案申请。
技术领域
本发明涉及光学测量技术领域,尤其涉及一种基于多纵模自混合效应的液体浓度传感测量装置及方法。
背景技术
利用光学进行精密测量,一直是计量测量技术领域中的主要方法,目前,光学测量方法因其非接触测量、测量灵敏度高、测量精度高等优点已被成熟应用于温度测量、电压测量、磁场测量、应变测量、液体浓度测量等测量场合。
在液体浓度测量技术领域中,相对传统的化学测量方法,物理测量方法具有在测量过程中不易改变液体本身性质的优点,现有的物理测量方法主要包括比重法,光学测量法等。其中,比重法存在测量分辨率低的缺点,而光学测量法因其具有非接触的优势,近年来逐渐受到重视。目前运用光学手段检测液体浓度(或者折射率)的方法主要有掠入射法、等离子共振法、吸收光谱法、法布里-帕罗腔干涉法、马赫-曾德尔干涉法等。掠入射法是根据折射率定律,测定待测物质浓度(或者折射率),虽简单易行,但受参考物质的限定,测量精度较低。等离子共振法、吸收光谱法分别利用表面等离子体与待测液体共振吸收峰和待测液体对激光的吸收光谱进行液体浓度(或者折射率)测量,但必须根据光谱吸收峰寻找相应波长激光光源,部分波长激光造价昂贵且制作困难,不适合工业传感应用。而基于光学干涉效应测量溶液浓度的法布里-帕罗腔干涉法则受法布里-帕罗标准具的限制,测量灵敏度和测量范围受限,而马赫-曾德尔干涉法则是非本征结构传感器,传感臂和参考臂为不同光路,存在易受环境扰动,测量误差较大的缺点。
发明内容
针对现有技术中利用光学传感技术测量液体浓度时存在的问题,本发明提供基于多纵模自混合效应的传感测量装置,能够实现液体浓度的传感测量。
为实现测量液体浓度的技术目的,本发明的技术方案是:
一种基于多纵模自混合效应的液体浓度传感测量装置,包括多纵模激光器、传感单元、反射镜组件、振动目标、滑动装置、分光元件、光电探测器、信号预处理单元和信号处理单元,
所述振动目标能够发生振动,且振动目标的振动面附着有反射结构;
所述传感单元为液体池,所述液体池内充有待测浓度的液体;
所述多纵模激光器用于出射激光,所述多纵模激光器出射的激光进入液体池并经多次反射后从液体池内射出,射出的激光经反射镜组件入射到振动目标的振动面上,入射到振动面上的激光经反射结构反射后沿原路反馈回多纵模激光器谐振腔内,形成激光自混合信号;
所述振动目标底部固定于滑动装置上,通过调节滑动装置能够使振动目标沿出射激光方向发生移动;
所述分光元件为分束器,用于将激光自混合信号分束到光电探测器上;
所述光电探测器用于将接收到的激光信号转化为电信号后发送到信号预处理单元;
所述信号预处理单元用于对接收到的电信号进行预处理,所述预处理包括整形、放大、滤波;
所述信号处理单元用于对预处理后的电信号进行分析处理,获得液体池液体的浓度变化。
基于上述测量装置的液体浓度测量方法为:振动目标发生振动,多纵模激光器出射激光到振动目标上,出射激光经反射结构反射后,反馈回多纵模激光器谐振腔内形成激光自混合信号,上述过程中液体池液体浓度发生改变,导致激光自混合信号波形发生改变,通过调节滑动装置使振动目标沿出射激光所在光路方向发生微移,以改变振动目标距离多纵模激光器的距离,从而形成所需的在不同激光器外腔长度下的激光自混合信号,利用光电探测器采集不同激光器外腔长度下的激光自混合信号,然后利用信号预处理单元对激光自混合信号进行预处理,最后利用信号处理单元对预处理后的激光自混合信号进行分析,即可得出液体池液体的浓度变化,具体测量分析方法如下:
对于多纵模激光器的激光自混合信号,激光器不同纵模仅和自身模式发生干涉,最终形成的激光器自混合信号是各自纵模形成的激光自混合信号强度叠加,根据相关干涉混频理论模型,在不考虑散斑影响条件下,获得多纵模激光器自混合信号强度:
式(1)中β为多纵模激光器中总的起振模式个数,j表示激光器中第j个纵模模式,I0为初始光强,ΔIj为j模式激光光强变化的幅值,φtj为j模式激光在外腔往返一周的相位,φtj(t)为j模式激光在外腔往返一周的实时相位,k0j为真空中j模式的波数,opt(t)为激光器实时外腔总光程,c.c.表示前面公式的复共轭,计算中,不同纵模在同种材料中所引起的折射率改变可忽略不计;
当传感单元相位发生变化时,外腔总相位关系如下所示:
式(2)中φ0j为j模式激光在外腔往返一周的初始相位,δφsj为液体浓度变化引起的传感单元相位变化,δφcj为补偿相位变化,测浓度时,δφsj=-δφcj,op0为激光器外腔初始光程,δops为液体浓度变化引起的传感单元光程变化,δopc为补偿光程,nc为外腔空气折射率,其值为1,ns为液体池液体的折射率,Ls为激光在液体池中传输的实际路径的总几何长度,Lc为补偿长度;
式(3)中ω0为激光的角频率,c为真空中的光速,ng为激光器谐振腔介质群折射率,L0为激光器谐振腔腔长;
将式(3)代入式(1)得:
如果不同模式激光自混合信号叠加不存在波形分立,需各个模式波形保持相同相位或者相位延迟为2π整数倍:
φtj=k0jopt=2mk0jngL0=mφgj 式(5)
即:
opt=2mngL0 式(6)
式(5)中m为激光器的外腔模式级数,为正整数,φgj为激光在激光器谐振腔内往返一周的相位,因此激光器存在一系列的特殊位置点,使叠加后的激光自混合信号不产生波形分立,从式(5)可知,当液体池液体浓度改变时,光在传感光纤传输时的相位会发生改变,导致各个模式的φtj发生变化,使m值不再是整数,叠加后的激光自混合信号波形将发生分立,此时,通过调节滑动装置,改变外界反馈物位置来补偿相位变化,使叠加后的激光自混合信号波形重新变为完整波形,再通过测量外界反馈物位置得到补偿相位变化δφcj,进而获得液体池内由浓度变化引起的传感单元相位变化δφsj,这里,由液体池液体浓度变化引起的传感单元相位变化与浓度变化量的关系如下式所示:
从以上描述可以看出,本发明具备以下优点:
1.测量装置的传感单元为无源光学传感器,本身无需供电;
2.测试装置体积较小,成本较低;
3.能够实现非接触实时高精度测量;
4.测量装置光路为单光路,受环境干扰小且结构简单、调节光路方便;
5.可通过传感单元参数设计及选择不同外腔测量工具调节测量灵敏度和分辨率。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图;
图2是本发明实施例的仿真模拟结果示意图。
具体实施方式
结合图1和图2,详细说明本发明的实施例1,但不对本发明的权利要求做任何限定。
如图1所示,一种基于多纵模自混合效应的液体浓度传感测量装置,包括多纵模激光器1、传感单元、反射镜组件27、振动目标3、滑动装置4、分光元件5、光电探测器6、信号预处理单元7和信号处理单元8,振动目标3能够发生振动,且振动目标的振动面附着有反射结构;传感单元包括液体池26,液体池26内充有待测浓度的液体;多纵模激光器1用于出射激光,多纵模激光器出射的激光进入液体池26并经多次反射后从液体池26内射出,射出的激光经反射镜组件27入射到振动目标3的振动面上,入射到振动面上的激光经反射结构反射后沿原路反馈回多纵模激光器1谐振腔内,形成激光自混合信号;振动目标3 底部固定于滑动装置4上,通过调节滑动装置4能够使振动目标沿出射激光方向发生移动;分光元件5采用分束器,用于将激光自混合信号分束到光电探测器6 上;光电探测器6用于将接收到的激光信号转化为电信号后发送到信号预处理单元7;信号预处理单元7用于对接收到的电信号进行预处理,预处理至少包括整形、放大、滤波;信号处理单元8用于对预处理后的电信号进行分析处理,获得液体池液体的浓度变化。
上述装置中:
1.滑动装置4包括滑轨41及设于滑轨41上的滑块42,振动目标3底部固定于滑块42上;滑轨41与出射激光处于同一方向上;
2.反射结构可以为反射平面镜,也可以为反射膜等具有散射特性或者反射特性材料;
3.振动目标3可以采用由信号发生器31驱动的扬声器32或者压电陶瓷,图 1中分别用实线和虚线表示的两个扬声器32,分别代表扬声器随滑动装置滑动时滑动前和滑动后的位置;
4.信号处理单元8可以为计算机、示波器或者频谱仪。
基于上述测量装置的液体浓度测量方法为:振动目标发生振动,多纵模激光器出射激光到振动目标上,出射激光经反射结构反射后,反馈回多纵模激光器谐振腔内形成激光自混合信号,上述过程中液体池液体浓度发生改变,导致激光自混合信号波形发生改变,通过调节滑动装置使振动目标沿出射激光所在光路方向发生微移,以改变振动目标距离多纵模激光器的距离,从而形成所需的在不同激光器外腔长度下的激光自混合信号,利用光电探测器采集不同激光器外腔长度下的激光自混合信号,然后利用信号预处理单元对激光自混合信号进行预处理,最后利用信号处理单元对预处理后的激光自混合信号进行分析,即可得出液体池液体的浓度变化,具体测量分析方法如下:
对于多纵模激光器的激光自混合信号,激光器不同纵模仅和自身模式发生干涉,最终形成的激光器自混合信号是各自纵模形成的激光自混合信号强度叠加,根据相关干涉混频理论模型,在不考虑散斑影响条件下,获得多纵模激光器自混合信号强度:
式(1)中β为多纵模激光器中总的起振模式个数,j表示激光器中第j个纵模模式,I0为初始光强,ΔIj为j模式激光光强变化的幅值,φtj为j模式激光在外腔往返一周的相位,φtj(t)为j模式激光在外腔往返一周的实时相位,k0j为真空中j模式的波数,opt(t)为激光器实时外腔总光程,c.c.表示前面公式的复共轭,计算中,不同纵模在同种材料中所引起的折射率改变可忽略不计;
当传感单元相位发生变化时,外腔总相位关系如下所示:
式(2)中φ0j为j模式激光在外腔往返一周的初始相位,δφsj为液体浓度变化引起的传感单元相位变化,δφcj为补偿相位变化,测浓度时,δφsj=-δφcj,op0为激光器外腔初始光程,δops为液体浓度变化引起的传感单元光程变化,δopc为补偿光程,nc为外腔空气折射率,其值为1,ns为液体池液体的折射率,Ls激光在液体池中传输的实际路径的总几何长度,Lc为补偿长度;
式(3)中ω0为激光的角频率,c为真空中的光速,ng为激光器谐振腔介质群折射率,L0为激光器谐振腔腔长;
将式(3)代入式(1)得:
如果不同模式激光自混合信号叠加不存在波形分立,需各个模式波形保持相同相位或者相位延迟为2π整数倍:
φtj=k0jopt=2mk0jngL0=mφgj 式(5)
即:
opt=2mngL0 式(6)
式(5)中m为激光器的外腔模式级数,为正整数,φgj为激光在激光器谐振腔内往返一周的相位,因此激光器存在一系列的特殊位置点,使叠加后的激光自混合信号不产生波形分立,从式(5)可知,当液体池液体浓度改变时,光在传感光纤传输时的相位会发生改变,导致各个模式的φtj发生变化,使m值不再是整数,叠加后的激光自混合信号波形将发生分立,此时,通过调节滑动装置,改变外界反馈物位置来补偿相位变化,使叠加后的激光自混合信号波形重新变为完整波形,再通过测量外界反馈物位置得到补偿相位变化δφcj,进而获得液体池内由浓度变化引起的传感单元相位变化δφsj,这里,由液体池液体浓度变化引起的传感单元相位变化与浓度变化量的关系如下式所示:
基于上述技术方案建立实验装置,实验装置双模LD激光器,利用仿真软件进行模拟仿真,为简单起见,我们这里仅考虑幅度相同的双模LD激光自混合信号的强度叠加波形,具体的仿真参数如下:op0=84000.00mm,δopc=0mm, Ls0=60.00m,ng=3.5,L0=300um,Lc=83920.32mm;初始质量浓度c=0ppm,初始折射率ns=1.328,浓度升高35.0ppm。
仿真模拟如图2所示,从图2可以看出,此时激光器外腔初始光程为 84000.00mm,为ngL0的整数倍,m=80000,此时激光自混合信号波形不发生分立。当质量浓度增加35.0ppm后,导致传感单元光程发生微小变动,重叠后激光自混合信号波形发生分立,此时微调补偿外腔长度为0.39mm,激光器外腔光程再次成为ngL0的整数倍,m=80000,叠加后的激光自混合信号波形分立消失,通过测量补偿光程,最终获得传感单元浓度变化,实现浓度测量。
由公式(7)可进一步获得浓度传感器外腔变化灵敏度SmLc和邻级浓度差Δcm。 SmLc和Δcm均是由决定的。其中,外腔变化灵敏度SmLc是指单位浓度变化引起的补偿外腔长度变化,邻级浓度差Δcm是指浓度c2(变化后)引起的外腔等相位点位置(m+1级)与浓度c1(变化前)外腔等相位点位置(m级)所对应的邻级浓度差值。一般而言,在浓度测量过程中,如果连续两次测量间隔中的测量浓度差大于邻级浓度差Δcm,须记录连续两次测量间隔中自混合信号波形变化周期数即m 值的改变量,通过调节补偿外腔长度,使激光自混合信号波形恢复到第m级对应的信号波形重合位置。
式(8)和(9)为外腔变化灵敏度SmLc和邻级浓度差Δcm表达式:
采用本实施例所述的装置进行浓度测量时,具有以下优点:
1.测量装置的传感单元为无源光学传感器,本身无需供电;
2.测试装置体积较小,成本较低;
3.能够实现非接触实时高精度测量;
4.测量装置光路为单光路,受环境干扰小且结构简单、调节光路方便;
5.可通过传感单元参数设计及选择不同外腔测量工具调节浓度测量灵敏度和分辨率。
为了提高本实施例所述的测量装置性能,对装置可以进行以下改进:
1.在分光元件5与振动目标3之间的光路上增加光衰减器9,通过光衰减器 9,调节光反馈光的强度。
2.多纵模激光器采用半导体激光器,利用半导体激光器的特点,将光电二极管集成于半导体激光器内实现光电探测器的功能,从而使得整个装置的光路得以简化,去掉分光元件和光电探测器。
综上所述,本发明具有以下优点:
1.测量装置的传感单元为无源光学传感器,本身无需供电;
2.测试装置体积较小,成本较低;
3.能够实现非接触实时高精度测量;
4.测量装置光路为单光路,受环境干扰小且结构简单、调节光路方便;
5.可通过传感单元参数设计及选择不同外腔测量工具调节测量灵敏度和分辨率。
可以理解的是,以上关于本发明的具体描述,仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解,仍然可以对本发明进行修改或等同替换,以达到相同的技术效果;只要满足使用需要,都在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种基于多纵模自混合效应的液体浓度传感测量装置,其特征在于:包括多纵模激光器、传感单元、反射镜组件、振动目标、滑动装置、分光元件、光电探测器、信号预处理单元和信号处理单元,
所述振动目标能够发生振动,且振动目标的振动面附着有反射结构;
所述传感单元为液体池,所述液体池内充有待测浓度的液体;
所述多纵模激光器用于出射激光,所述多纵模激光器出射的激光进入液体池并经多次反射后从液体池内射出,射出的激光经反射镜组件入射到振动目标的振动面上,入射到振动面上的激光经反射结构反射后沿原路反馈回多纵模激光器谐振腔内,形成激光自混合信号;
所述振动目标底部固定于滑动装置上,通过调节滑动装置能够使振动目标沿出射激光方向发生移动;
所述分光元件为分束器,用于将激光自混合信号分束到光电探测器上;
所述光电探测器用于将接收到的激光信号转化为电信号后发送到信号预处理单元;
所述信号预处理单元用于对接收到的电信号进行预处理,所述预处理包括整形、放大、滤波;
所述信号处理单元用于对预处理后的电信号进行分析处理,获得液体池液体的浓度变化。
2.基于权利要求1所述的基于多纵模自混合效应的液体浓度传感测量装置的液体浓度测量方法,其特征在于:振动目标发生振动,多纵模激光器出射激光到振动目标上,出射激光经反射结构反射后,反馈回多纵模激光器谐振腔内形成激光自混合信号,上述过程中液体池液体浓度发生改变,导致激光自混合信号波形发生改变,通过调节滑动装置使振动目标沿出射激光所在光路方向发生微移,以改变振动目标距离多纵模激光器的距离,从而形成所需的在不同激光器外腔长度下的激光自混合信号,利用光电探测器采集不同激光器外腔长度下的激光自混合信号,然后利用信号预处理单元对激光自混合信号进行预处理,最后利用信号处理单元对预处理后的激光自混合信号进行分析,即可得出液体池液体的浓度变化,具体测量分析方法如下:
对于多纵模激光器的激光自混合信号,激光器不同纵模仅和自身模式发生干涉,最终形成的激光器自混合信号是各自纵模形成的激光自混合信号强度叠加,根据相关干涉混频理论模型,在不考虑散斑影响条件下,获得多纵模激光器自混合信号强度:
式(1)中β为多纵模激光器中总的起振模式个数,j表示激光器中第j个纵模模式,I0为初始光强,ΔIj为j模式激光光强变化的幅值,φtj为j模式激光在外腔往返一周的相位,φtj(t)为j模式激光在外腔往返一周的实时相位,k0j为真空中j模式的波数,opt(t)为激光器实时外腔总光程,c.c.表示前面公式的复共轭,计算中,不同纵模在同种材料中所引起的折射率改变可忽略不计;
当传感单元相位发生变化时,外腔总相位关系如下所示:
式(2)中φ0j为j模式激光在外腔往返一周的初始相位,δφsj为液体浓度变化引起的传感单元相位变化,δφcj为补偿相位变化,测浓度时,δφsj=-δφcj,op0为激光器外腔初始光程,δops为液体浓度变化引起的传感单元光程变化,δopc为补偿光程,nc为外腔空气折射率,其值为1,ns为液体池中液体的折射率,Ls为激光在液体池中传输的实际路径的总几何长度,Lc为补偿长度;
式(3)中ω0为激光的角频率,c为真空中的光速,ng为激光器谐振腔介质群折射率,L0为激光器谐振腔腔长;
将式(3)代入式(1)得:
如果不同模式激光自混合信号叠加不存在波形分立,需各个模式波形保持相同相位或者相位延迟为2π整数倍:
φtj=k0jopt=2mk0jngL0=mφgj 式(5)
即:
opt=2mngL0 式(6)
式(5)中m为激光器的外腔模式级数,为正整数,φgj为激光在激光器谐振腔内往返一周的相位,因此激光器存在一系列的特殊位置点,使叠加后的激光自混合信号不产生波形分立,从式(5)可知,当液体池液体浓度改变时,光在传感光纤传输时的相位会发生改变,导致各个模式的φtj发生变化,使m值不再是整数,叠加后的激光自混合信号波形将发生分立,此时,通过调节滑动装置,改变外界反馈物位置来补偿相位变化,使叠加后的激光自混合信号波形重新变为完整波形,再通过测量外界反馈物位置得到补偿相位变化δφcj,进而获得液体池内由浓度变化引起的传感单元相位变化δφsj,这里,由液体池中液体浓度变化引起的传感单元相位变化与浓度变化量的关系如下式所示:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911140972.XA CN110806397B (zh) | 2018-04-12 | 2018-04-12 | 基于多纵模自混合效应的液体浓度传感测量装置及方法 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810327444.4A CN108775974B (zh) | 2018-04-12 | 2018-04-12 | 基于多纵模自混合效应的温度传感测量装置及方法 |
CN201911140972.XA CN110806397B (zh) | 2018-04-12 | 2018-04-12 | 基于多纵模自混合效应的液体浓度传感测量装置及方法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201810327444.4A Division CN108775974B (zh) | 2018-04-12 | 2018-04-12 | 基于多纵模自混合效应的温度传感测量装置及方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110806397A CN110806397A (zh) | 2020-02-18 |
CN110806397B true CN110806397B (zh) | 2022-01-11 |
Family
ID=64033741
Family Applications (5)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201911140996.5A Expired - Fee Related CN110850144B (zh) | 2018-04-12 | 2018-04-12 | 基于多纵模自混合效应的电压传感测量装置及方法 |
CN201911141654.5A Active CN110806274B (zh) | 2018-04-12 | 2018-04-12 | 基于多纵模自混合效应的应变传感测量装置及方法 |
CN201911140997.XA Expired - Fee Related CN110940941B (zh) | 2018-04-12 | 2018-04-12 | 基于多纵模自混合效应的磁场传感测量装置及方法 |
CN201810327444.4A Expired - Fee Related CN108775974B (zh) | 2018-04-12 | 2018-04-12 | 基于多纵模自混合效应的温度传感测量装置及方法 |
CN201911140972.XA Expired - Fee Related CN110806397B (zh) | 2018-04-12 | 2018-04-12 | 基于多纵模自混合效应的液体浓度传感测量装置及方法 |
Family Applications Before (4)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201911140996.5A Expired - Fee Related CN110850144B (zh) | 2018-04-12 | 2018-04-12 | 基于多纵模自混合效应的电压传感测量装置及方法 |
CN201911141654.5A Active CN110806274B (zh) | 2018-04-12 | 2018-04-12 | 基于多纵模自混合效应的应变传感测量装置及方法 |
CN201911140997.XA Expired - Fee Related CN110940941B (zh) | 2018-04-12 | 2018-04-12 | 基于多纵模自混合效应的磁场传感测量装置及方法 |
CN201810327444.4A Expired - Fee Related CN108775974B (zh) | 2018-04-12 | 2018-04-12 | 基于多纵模自混合效应的温度传感测量装置及方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (5) | CN110850144B (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109497947B (zh) * | 2018-11-19 | 2024-05-17 | 天津大学 | 一种便携式oct测量装置 |
CN109724648B (zh) * | 2019-01-21 | 2020-09-25 | 安徽大学 | 基于正交偏振双波长激光多纵模自混合效应同步测量温度和应变的装置和方法 |
CN113687279B (zh) * | 2021-08-11 | 2022-10-11 | 北京航天控制仪器研究所 | 一种反射式光路可调cpt原子磁力仪探头 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101179984A (zh) * | 2005-05-24 | 2008-05-14 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 葡萄糖传感器 |
CN103439268A (zh) * | 2013-09-05 | 2013-12-11 | 安徽大学 | 基于自混合的高灵敏度膜片式光声光谱传感器 |
AU2014308550A1 (en) * | 2013-08-22 | 2016-03-10 | The University Of Queensland | A laser system for imaging and materials analysis |
CN105823755A (zh) * | 2016-04-07 | 2016-08-03 | 南京大学 | 一种基于可调谐半导体激光的自混合气体吸收传感系统 |
CN107850528A (zh) * | 2015-07-30 | 2018-03-27 | 皇家飞利浦有限公司 | 用于多参数检测的激光传感器 |
Family Cites Families (37)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57133531A (en) * | 1981-02-12 | 1982-08-18 | Agency Of Ind Science & Technol | Optical information processor |
US4827483A (en) * | 1985-08-12 | 1989-05-02 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor laser device and method of fabricating the same |
US5838439A (en) * | 1997-03-14 | 1998-11-17 | Zang; De Yu | Heterodyned self-mixing laser diode vibrometer |
CN100489752C (zh) * | 2004-02-09 | 2009-05-20 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 基于多普勒频移和激光自混和的光学输入设备 |
CN100386930C (zh) * | 2005-03-04 | 2008-05-07 | 清华大学 | 能输出光强稳定的两垂直偏振光的HeNe激光器 |
EP1927043B1 (en) * | 2005-08-30 | 2018-10-24 | Koninklijke Philips N.V. | Method of measuring relative movement in two dimensions of an object and an optical input device using a single self-mixing laser |
CN100451536C (zh) * | 2007-01-19 | 2009-01-14 | 清华大学 | 准共路式微片激光器回馈干涉仪 |
CN100538397C (zh) * | 2007-03-16 | 2009-09-09 | 清华大学 | 双折射外腔回馈位移测量系统 |
US20110184624A1 (en) * | 2008-07-10 | 2011-07-28 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Gas detection device |
EP2166328A1 (en) * | 2008-09-22 | 2010-03-24 | Universita' degli studi di Bari | System for optical fiber strain measure |
US8550958B2 (en) * | 2009-03-31 | 2013-10-08 | GM Global Technology Operations LLC | Shift control method for a multi-mode hybrid transmission |
CN101539454A (zh) * | 2009-04-01 | 2009-09-23 | 南京师范大学 | 半导体激光自混合干涉测振仪 |
KR101701711B1 (ko) * | 2009-08-10 | 2017-02-03 | 코닌클리케 필립스 엔.브이. | 활성 캐리어 구속을 갖는 수직 공동 표면 방출 레이저 |
CN102427573A (zh) * | 2011-12-09 | 2012-04-25 | 安徽大学 | 基于自混合干涉测量方法的实时语音信号拾取装置 |
EP2654143A1 (en) * | 2012-04-18 | 2013-10-23 | Nederlandse Organisatie voor toegepast -natuurwetenschappelijk onderzoek TNO | Frequency tunable laser system |
CN103018747A (zh) * | 2012-11-26 | 2013-04-03 | 中国人民解放军第四军医大学 | 基于非准直回馈外腔的激光自混合测距系统 |
CN103308147A (zh) * | 2013-06-07 | 2013-09-18 | 中国人民解放军第四军医大学 | 一种基于单频激光回馈的振动测量方法及系统 |
CN103344184B (zh) * | 2013-06-09 | 2015-11-25 | 安徽大学 | 基于线性腔多波长光纤激光器的自混合波分复用多通道位移传感系统 |
CN103337776B (zh) * | 2013-06-09 | 2015-07-15 | 安徽大学 | 一种全光纤型激光自混合测距系统 |
CN103575313B (zh) * | 2013-11-21 | 2016-08-31 | 黑龙江大学 | 基于拍频技术的多纵模环形腔激光传感器频分复用装置 |
CN104677296A (zh) * | 2015-03-09 | 2015-06-03 | 北京交通大学 | 一种光纤激光拍波和单波自混合干涉融合的位移测量系统 |
CN104729424B (zh) * | 2015-03-09 | 2017-10-20 | 南京信息工程大学 | 基于自混合干涉的共焦点激光显微镜及其扫描方法 |
WO2017017572A1 (en) * | 2015-07-26 | 2017-02-02 | Vocalzoom Systems Ltd. | Laser microphone utilizing speckles noise reduction |
CN105486224A (zh) * | 2015-11-25 | 2016-04-13 | 上海珍岛信息技术有限公司 | 一种激光自混合干涉测量系统 |
CN105547197B (zh) * | 2015-12-10 | 2017-12-19 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 基于激光自混合干涉的同时测量角度与振动的方法及装置 |
CN205505978U (zh) * | 2016-03-31 | 2016-08-24 | 天津大学 | 一种基于激光自混合干涉的小型光学测头 |
CN105716704B (zh) * | 2016-04-20 | 2019-05-28 | 安徽大学 | 微腔芯片型激光自混合振动、位移、速度传感方法 |
CN105790070B (zh) * | 2016-04-20 | 2019-06-04 | 安徽大学 | 微腔芯片型激光自混合距离传感方法 |
DE102016210925A1 (de) * | 2016-06-20 | 2017-12-21 | Robert Bosch Gmbh | System und Verfahren zur Innenraumsensierung in einem Fahrzeug |
CN106444068A (zh) * | 2016-06-24 | 2017-02-22 | 天津大学 | 一种激光散斑抑制方法 |
CN106441144A (zh) * | 2016-06-24 | 2017-02-22 | 天津大学 | 一种基于宽谱激光抑制散斑的三维形貌测量方法 |
CN106443551B (zh) * | 2016-10-12 | 2019-09-10 | 长飞光纤光缆股份有限公司 | 一种全光纤电流互感器监测系统 |
CN106802165A (zh) * | 2017-03-02 | 2017-06-06 | 阜阳师范学院 | 基于激光自混合干涉的速度与距离同步测量方法与装置 |
CN107045161B (zh) * | 2017-03-28 | 2023-11-28 | 南京信息职业技术学院 | 一种多纵模光纤激光器传感复用系统 |
CN106997051B (zh) * | 2017-06-05 | 2023-04-04 | 安徽大学 | 基于偏振效应和自混合效应的激光矢量测风方法及测风雷达 |
CN110132180B (zh) * | 2017-10-12 | 2021-01-05 | 安徽大学 | 任意夹角镜面式激光自混合微角度测量系统及测量方法 |
CN110806306B (zh) * | 2018-04-12 | 2021-03-30 | 安徽大学 | 一种多纵模激光器谐振腔腔体温度变化测量装置及测量方法 |
-
2018
- 2018-04-12 CN CN201911140996.5A patent/CN110850144B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2018-04-12 CN CN201911141654.5A patent/CN110806274B/zh active Active
- 2018-04-12 CN CN201911140997.XA patent/CN110940941B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2018-04-12 CN CN201810327444.4A patent/CN108775974B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2018-04-12 CN CN201911140972.XA patent/CN110806397B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101179984A (zh) * | 2005-05-24 | 2008-05-14 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 葡萄糖传感器 |
AU2014308550A1 (en) * | 2013-08-22 | 2016-03-10 | The University Of Queensland | A laser system for imaging and materials analysis |
CN103439268A (zh) * | 2013-09-05 | 2013-12-11 | 安徽大学 | 基于自混合的高灵敏度膜片式光声光谱传感器 |
CN107850528A (zh) * | 2015-07-30 | 2018-03-27 | 皇家飞利浦有限公司 | 用于多参数检测的激光传感器 |
CN105823755A (zh) * | 2016-04-07 | 2016-08-03 | 南京大学 | 一种基于可调谐半导体激光的自混合气体吸收传感系统 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Effect of external cavity length on self-mixing signals in a multilongitudinal-mode Fabry–Perot laser diode;Liang Lv等;《APPLIED OPTICS》;20050201;第44卷(第4期);第568-571页 * |
多模激光自混合干涉实验与理论分析;禹延光等;《光电子·激光》;20021125;第13卷(第11期);第1190-1193页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110850144B (zh) | 2022-02-18 |
CN110806274B (zh) | 2020-12-15 |
CN110806274A (zh) | 2020-02-18 |
CN110940941B (zh) | 2022-03-25 |
CN110806397A (zh) | 2020-02-18 |
CN110850144A (zh) | 2020-02-28 |
CN108775974B (zh) | 2020-03-31 |
CN108775974A (zh) | 2018-11-09 |
CN110940941A (zh) | 2020-03-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110806397B (zh) | 基于多纵模自混合效应的液体浓度传感测量装置及方法 | |
TWI521195B (zh) | 用於測量折射指數之方法,折射指數測量裝置,及用於製造光學元件之方法 | |
CN102494615B (zh) | 基于飞秒光频梳的台阶距离测量装置及方法 | |
CN103543125B (zh) | 基于迈克尔逊干涉原理的全光学气体探测方法及装置 | |
CN102735646B (zh) | 透明介质折射率的测量装置及测量方法 | |
CN110806306B (zh) | 一种多纵模激光器谐振腔腔体温度变化测量装置及测量方法 | |
CN101949688B (zh) | 一种基于光腔衰荡光谱技术的可调谐激光器线宽测量方法 | |
CN102183486B (zh) | 一种基于光频梳的气体折射率测量仪及其测量方法 | |
CN110631514B (zh) | 基于多纵模自混合效应的五角棱镜型角度传感测量装置及方法 | |
CN109724648B (zh) | 基于正交偏振双波长激光多纵模自混合效应同步测量温度和应变的装置和方法 | |
CN102778306A (zh) | 光子晶体光纤折射率温度传感器、制作方法及测量系统 | |
CN108917895B (zh) | 一种基于悬臂梁模态频率的质量称量装置及方法 | |
CN204556093U (zh) | 一种低噪声微悬臂梁热振动信号测量装置 | |
CN104215176A (zh) | 高精度光学间隔测量装置和测量方法 | |
JP2001330669A (ja) | 二重外部共振器つきレーザダイオード式距離・変位計 | |
CN102323237B (zh) | 一种空气折射率快速高精度绝对测量装置及其测量方法 | |
CN104792269B (zh) | 一种对线性相移误差不敏感的光纤端面高度值的解算方法 | |
CN108709717B (zh) | 一种利用大振幅激光自混合振动信号测量多纵模激光器谐振腔fsr的装置及方法 | |
JP2015124997A (ja) | 屈折率分布計測方法、屈折率分布計測装置、及び光学素子の製造方法 | |
KR102079588B1 (ko) | 페브리-페롯 간섭계 기반 평판의 두께 및 굴절률 측정 방법 | |
CN116295781A (zh) | 基于多纵模自混合效应振动和微角度同步测量装置及方法 | |
CN114018869A (zh) | 一种基于光纤耦合器件的光学反馈腔增强吸收光谱装置 | |
Skiba et al. | Displacement measurement method for advanced electronic packaging | |
Chijioke et al. | Optical-cavity-based primary sound standard | |
Tang et al. | Modeling and experiment of future hearing aid device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20220111 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |