基于M-Z干涉仪的光纤法-珀传感器解调方法 被引量：3

1

作者 刘浩 刘佳 +1 位作者 任乾钰 贾平岗 《压电与声光》 CAS 北大核心 2021年第4期484-489,共6页

该文研究了一种基于马赫-曾德尔干涉仪(MZI)结构的光纤法-珀(F-P)传感器扫描式互相关解调方法。解调系统中的光源采用C+L波段放大自发辐射(ASE)宽带光源,用于匹配F-P腔的MZI采用可调光纤延时线与压电陶瓷(PZT)式光纤相位调制器等集成光... 该文研究了一种基于马赫-曾德尔干涉仪(MZI)结构的光纤法-珀(F-P)传感器扫描式互相关解调方法。解调系统中的光源采用C+L波段放大自发辐射(ASE)宽带光源,用于匹配F-P腔的MZI采用可调光纤延时线与压电陶瓷(PZT)式光纤相位调制器等集成光学器件构成,解调系统整体实现相对简便。实验中搭建的MZI,其臂长差在16.8 cm范围内连续可调,并可在15μm范围实现重复扫描,扫描速度达到50 Hz。理论仿真分析及实验验证表明,该套解调系统可以实现对F-P传感器的信号解调。 展开更多

关键词 光纤 法-珀传感器 马赫-曾德尔干涉仪 解调 压电陶瓷

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多腔型光纤法布里-珀罗传感器三波长动态解调技术 被引量：1

2

作者 任乾钰 贾平岗 +3 位作者 钱江 王军 刘文怡 熊继军 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期188-197,共10页

针对在多腔型法布里-珀罗传感器中难以提取动态信号的问题,提出了一种用于多腔型法布里-珀罗传感器的三波长解调技术。该解调技术使用放大自发辐射光源和三个固定中心波长的宽带光纤滤波器,使干涉现象仅发生在多腔型光纤法布里-珀罗传... 针对在多腔型法布里-珀罗传感器中难以提取动态信号的问题,提出了一种用于多腔型法布里-珀罗传感器的三波长解调技术。该解调技术使用放大自发辐射光源和三个固定中心波长的宽带光纤滤波器,使干涉现象仅发生在多腔型光纤法布里-珀罗传感器的短腔中,以此提取较短腔的三个干涉信号。建立了校正算法和反正切算法来提取振动信号。实验结果表明,该解调技术成功提取了频率为1 kHz、峰峰值幅度为2.6μm的振动信号。解调速度为500 kHz,解调分辨率为0.25 nm。该解调技术具有系统紧凑、成本低、速度快、鲁棒性高等优点,在多腔型法布里-珀罗传感器方面有巨大的潜力。 展开更多

关键词 法布里-珀罗腔 光纤传感器 三波长解调算法 低相干干涉 腔长解调

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光纤法珀振动传感器时分三波长解调技术 被引量：1

3

作者 张琦 任乾钰 +2 位作者 赵蔼浩 高凯波 贾平岗 《单片机与嵌入式系统应用》 2023年第5期65-69,共5页

针对非本征型光纤法布里珀罗干涉(简称EFPI)传感器的动态解调,提出一种基于可调谐激光器的时分三波长解调方案。基于可调谐激光器波长切换速度快、调谐范围宽的优点,采用波长切换的方式来代替传统的3台激光器,简化了解调系统。实验结果... 针对非本征型光纤法布里珀罗干涉(简称EFPI)传感器的动态解调,提出一种基于可调谐激光器的时分三波长解调方案。基于可调谐激光器波长切换速度快、调谐范围宽的优点,采用波长切换的方式来代替传统的3台激光器,简化了解调系统。实验结果表明,解调方案的最大非线性误差为2.3%,解调速度为78 kHz。该解调技术具有系统简单紧凑、成本低、速度快等优点,在动态信号测量领域具有一定应用价值。 展开更多

关键词 三波长动态解调 可调谐激光器S7500 EFPI振动传感器

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一种无线无源转速参数测试方法研究 被引量：4

4

作者 魏晓飞 洪应平 +2 位作者 张会新 任乾钰 熊继军 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期1791-1796,共6页

针对当前转速参数测量方法,因物理引线及敏感器件难以在高温等恶劣环境下可靠生存的测试技术难点问题,提出了一种可应用于特殊恶劣环境的无线无源转速参数测试方法。基于电磁互感耦合,深入探讨和分析了读取天线端电压信号幅值随转速周... 针对当前转速参数测量方法,因物理引线及敏感器件难以在高温等恶劣环境下可靠生存的测试技术难点问题,提出了一种可应用于特殊恶劣环境的无线无源转速参数测试方法。基于电磁互感耦合,深入探讨和分析了读取天线端电压信号幅值随转速周期性减小的无线传感机制,制作了转速无线无源LC敏感器件及信号解调电路,构建了无线无源转速测试验证系统,对无线转速测试方法进行验证。理论与实验结果表明,该测试方法可以实现转速测试。同时,无线无源转速参数测试方法因其无需引线,体积小,非接触实现能量传输等优点,为高温高旋等恶劣环境中转速参数的测试提供了可靠解决方案。 展开更多

关键词 无线 无源 转速测试 LC谐振器 天线

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基于FPGA的红外光谱传感器驱动采集电路设计 被引量：3

5

作者 刘浩 任乾钰 +1 位作者 刘佳 贾平岗 《电子测量技术》 北大核心 2021年第2期159-164,共6页

针对传统光谱采集设备体积大,成本高的缺点,基于HAMAMATSU公司开发的MEMS-FPI型光谱传感器C14272,设计了以FPGA作为主控的红外光谱传感器驱动采集电路。电路包括可调谐滤波器的电压驱动模块、光谱与温度的信号采集模块、USB传输模块等... 针对传统光谱采集设备体积大,成本高的缺点,基于HAMAMATSU公司开发的MEMS-FPI型光谱传感器C14272,设计了以FPGA作为主控的红外光谱传感器驱动采集电路。电路包括可调谐滤波器的电压驱动模块、光谱与温度的信号采集模块、USB传输模块等。实验证明,该电路采集的C+L波段ASE光源的光谱与仿真所得光谱相近,实现了对光谱传感器的驱动以及光谱数据的采集。电路可以探测的波长范围为1 350~1 650 nm,全波段光谱分辨率小于18 nm。电路整体设计结构紧凑,成本低,在物质成分定性检测等特定领域有一定应用价值。 展开更多

关键词 FPGA MEMS-FPI 光谱传感器 红外

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硅MEMS光纤法珀振动传感器的温度解耦分析 被引量：1

6

作者 钱江 秦丽 +3 位作者 贾平岗 任乾钰 刘华 熊继军 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2022年第6期29-32,36,共5页

提出了一种应用于400℃环境下的硅微机电系统(MEMS)光纤法珀(F-P)高温振动传感器,并对该传感器进行了温度解耦分析和实验验证。通过MATLAB软件对传感器的法珀干涉光谱进行计算分析,利用MEMS技术设计并加工了传感器及温度集成单元,根据... 提出了一种应用于400℃环境下的硅微机电系统(MEMS)光纤法珀(F-P)高温振动传感器,并对该传感器进行了温度解耦分析和实验验证。通过MATLAB软件对传感器的法珀干涉光谱进行计算分析,利用MEMS技术设计并加工了传感器及温度集成单元,根据该温度集成单元设计了温度解耦算法。实验结果表明:传感器能在2~22 g_(n),20~400℃环境下工作,设计的温度解耦方法将振动测量误差降低到1.3167%。传感器及其温度解耦分析为高温振动测量领域提供了技术参考。 展开更多

关键词 法珀干涉 振动传感器 高温 温度集成单元 温度解耦算法

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基于FPGA的可调谐激光器控制电路设计 被引量：4

7

作者 孔市委 任乾钰 +1 位作者 王军 贾平岗 《计算机测量与控制》 2021年第4期120-125,共6页

可调谐激光器是光纤光栅解调系统中最主要的部件之一,其输出波长和功率的稳定性影响整个解调系统的性能;文中对MG-Y可调谐激光器的调谐原理进行了分析,设计了一种基于FPGA的可调谐激光器控制电路;使用温度控制芯片ADN8834对MG-Y激光器... 可调谐激光器是光纤光栅解调系统中最主要的部件之一,其输出波长和功率的稳定性影响整个解调系统的性能;文中对MG-Y可调谐激光器的调谐原理进行了分析,设计了一种基于FPGA的可调谐激光器控制电路;使用温度控制芯片ADN8834对MG-Y激光器进行温度控制,通过改变电流源的输出电流,控制激光器的输出波长;利用光谱分析仪采集激光器的输出波长,并对激光器的输出波长进行标定,制作“波长-电流”查询表;FPGA通过调用“波长-电流”查询表,实现激光器的波长在1527~1567 nm范围内以20 pm间隔连续线性扫描。同时搭建光纤布拉格光栅解调系统,验证了可调谐激光器解调光纤光栅中心波长的可行性。 展开更多

关键词 MG-Y激光器 波长控制 温度控制 “波长-电流”查询表

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小型化四通道光纤法珀传感器解调系统设计 被引量：1

8

作者 韩超 左方俊 +1 位作者 任乾钰 贾平岗 《电子测量技术》 北大核心 2022年第5期39-43,共5页

针对目前多通道光纤法珀压力传感器解调系统体积大、功耗高的不足,提出一种通过MEMS光开关快速连续切换实现四通道解调的方法,选用了一款低功耗CMOS图像传感器S11639并搭建了以FPGA为核心的硬件解调电路,通过编写S11639及AD9826驱动程... 针对目前多通道光纤法珀压力传感器解调系统体积大、功耗高的不足,提出一种通过MEMS光开关快速连续切换实现四通道解调的方法,选用了一款低功耗CMOS图像传感器S11639并搭建了以FPGA为核心的硬件解调电路,通过编写S11639及AD9826驱动程序完成多通道切换逻辑约束以及干涉光谱的采集,最后经过数据处理和传输部分将各通道所接传感器的腔长在上位机中实时显示。利用标准解调仪器确定标定系数并对4个通达所连接的压力传感器进行腔长的实际测量,腔长测量过程中均无跳点,说明设计的四通道解调系统标稳定性较好,误差较小。根据测量数据计算出每个通道的非线性度,4个通道中最大的非线性度为0.93%,同时每个通道的解调速度也能够达到10 Hz。 展开更多

关键词 四通道 小型化 MEMS光开关 光纤法珀压力传感器 S11639

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基于可调谐激光器的光纤法珀振动传感器解调技术 被引量：2

9

作者 李佳明 孔市委 +3 位作者 任乾钰 钱江 李加顺 贾平岗 《测控技术》 2022年第3期12-17,61,共7页

针对非本征型光纤法珀干涉仪动态解调,研究了一种基于可调谐激光器的双波长正交相位解调方案。可调谐激光器具有波长切换速度快、调谐范围广的特点,克服了传统双波长正交相位解调中光功率不平衡和直流分量难以计算的问题。利用可调谐激... 针对非本征型光纤法珀干涉仪动态解调,研究了一种基于可调谐激光器的双波长正交相位解调方案。可调谐激光器具有波长切换速度快、调谐范围广的特点,克服了传统双波长正交相位解调中光功率不平衡和直流分量难以计算的问题。利用可调谐激光器宽范围的线性扫描(1530-1560 nm)得到EFPI传感器的干涉谱,通过干涉谱计算出EFPI传感器的初始腔长122.581μm和直流分量3.4 V,同时确定两正交波长,然后利用反正切原理对EFPI传感器的腔长进行解调。搭建双波长正交相位解调系统,在2.25 kHz的频率以及不同的加速度下,对EFPI振动传感器进行解调。结果表明,该系统可实现不同腔长变化量的解调。 展开更多

关键词 可调谐激光器 双波长相位解调 反正切 EFPI振动传感器

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无线无源转速传感特征变换电路设计与研究

10

作者 魏晓飞 洪应平 +3 位作者 任乾钰 张会新 王刚 熊继军 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2019年第6期72-76,90,共6页

针对特殊环境下高速转速无线传感特征信号提取的需求,设计了基于数字频率合成器、检波器的高速解调电路结构,实现了基于单音频率的无线无源转速传感特征信号拾取。设计了一种单音频率信号源,可以实现高达600MHz的稳定信号输出。基于所... 针对特殊环境下高速转速无线传感特征信号提取的需求,设计了基于数字频率合成器、检波器的高速解调电路结构,实现了基于单音频率的无线无源转速传感特征信号拾取。设计了一种单音频率信号源,可以实现高达600MHz的稳定信号输出。基于所设计的单音高速变换电路构建转速测试平台系统,通过无线无源方法实现高速转速参数的提取,实验验证了该无线无源转速传感测试系统可以实现转速参数高速获取且具有无需引线、无需供电的特点,可以用来实现工程化传感器的小型化以及集成化应用。 展开更多

关键词 单音频率 包络检波器 转速 无线 无源 解调电路

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DBR激光器驱动及温控电路设计 被引量：1

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作者 刘英杰 孔市委 +1 位作者 任乾钰 沈三民 《电视技术》 2021年第1期61-66,72,共7页

分布式布拉格反射(Distributed Bragg Reflector,DBR)激光器具有窄线宽、波长可调谐范围大等优点,因此应用范围越来越广泛。为了保证DBR激光器稳定工作,利用MAX5113和MAX1978芯片设计了一种DBR激光器的驱动和温控电路。实验结果表明,100... 分布式布拉格反射(Distributed Bragg Reflector,DBR)激光器具有窄线宽、波长可调谐范围大等优点,因此应用范围越来越广泛。为了保证DBR激光器稳定工作,利用MAX5113和MAX1978芯片设计了一种DBR激光器的驱动和温控电路。实验结果表明,100 min内3路输出电流稳定度可达0.0254%、0.00674%、0.0408%,激光器温度最大波动0.0058℃,且能够保证DBR激光器的输出波长稳定。同时,激光器输出波长可以在1544~1553 nm之间调谐,满足实际需求。 展开更多

关键词 DBR激光器 驱动电流 温控电路 MAX5113 MAX1978 输出电流稳定度

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