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龍圖騰網(wǎng)恭喜廣東海洋大學(xué)申請的專利基于FMCW的水質(zhì)多參量檢測光纖傳感系統(tǒng)和方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN119086499B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-04-04發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202411213442.4，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G01N21/45；該發(fā)明授權(quán)基于FMCW的水質(zhì)多參量檢測光纖傳感系統(tǒng)和方法是由楊玉強;莫承譽;黃志濠;夏韓;李雨婷;張鈺穎設(shè)計研發(fā)完成，并于2024-08-30向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本基于FMCW的水質(zhì)多參量檢測光纖傳感系統(tǒng)和方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明提供了一種基于FMCW的水質(zhì)多參量檢測光纖傳感系統(tǒng)和方法。涉及光纖傳感技術(shù)領(lǐng)域，解決現(xiàn)有技術(shù)中無法實現(xiàn)水質(zhì)多參量同時檢測的問題，所述系統(tǒng)包括：激光器輸出的光束經(jīng)過所述第一光耦合器分為第一光束和第二光束；分別經(jīng)過所述馬赫?曾德干涉儀的參考臂和傳感臂，傳感臂光束入射至所述待測樣本參數(shù)檢測裝置的并聯(lián)支路；由所述待測樣本參數(shù)檢測裝置的并聯(lián)支路返回探測光束；參考光束和探測光束發(fā)生干涉現(xiàn)象產(chǎn)生干涉信號，平衡探測器接收所述干涉信號，數(shù)據(jù)采集處理裝置將干涉信號轉(zhuǎn)換為干涉光譜，對所述干涉光譜進行頻譜分析，并確定所述待測樣本的檢測參數(shù)。本發(fā)明實現(xiàn)高精確度和高靈敏度水質(zhì)多參數(shù)同步測量。

本發(fā)明授權(quán)基于FMCW的水質(zhì)多參量檢測光纖傳感系統(tǒng)和方法在權(quán)利要求書中公布了：1.基于FMCW的水質(zhì)多參量檢測光纖傳感系統(tǒng)，其特征在于，包括：可調(diào)諧激光器、馬赫-曾德干涉儀、第一光耦合器、第二光耦合器、第三光耦合器、平衡探測器、待測樣本參數(shù)檢測裝置和數(shù)據(jù)采集處理裝置；所述馬赫-曾德干涉儀包括參考臂和傳感臂，所述傳感臂設(shè)置光纖環(huán)形器；所述可調(diào)諧激光器輸出的光束經(jīng)過所述第一光耦合器分為第一光束和第二光束；所述第一光束經(jīng)過所述馬赫-曾德干涉儀的參考臂形成攜帶光源原始波長信息的參考光束；所述參考光束傳輸至第二光耦合器；所述第二光束經(jīng)過所述光纖環(huán)形器的第一支路傳輸至第三光耦合器，再經(jīng)過所述第三光耦合器分為第一傳感光束和第二傳感光束分別入射至所述待測樣本參數(shù)檢測裝置的并聯(lián)支路；由所述待測樣本參數(shù)檢測裝置的并聯(lián)支路返回的攜帶待測樣本引起的光源波長變化信息的兩束傳感光束，經(jīng)過第三光耦合器耦合成探測光束；所述探測光束經(jīng)過所述光纖環(huán)形器的第二支路傳輸至第二光耦合器；經(jīng)過所述第二光耦合器的所述參考光束和所述探測光束發(fā)生干涉現(xiàn)象產(chǎn)生干涉信號，所述平衡探測器接收所述干涉信號；所述待測樣本參數(shù)檢測裝置包括第一干涉計、第二干涉計、第三干涉計和第四干涉計，所述第一干涉計、第二干涉計、第三干涉計和第四干涉計兩兩串聯(lián)后再并聯(lián)形成所述待測樣本參數(shù)檢測裝置的兩路并聯(lián)支路；具體地，所述第一干涉計與所述第三干涉計串聯(lián)形成所述待測樣本參數(shù)檢測裝置的一條并聯(lián)支路，所述第二干涉計與所述第四干涉計串聯(lián)形成所述待測樣本參數(shù)檢測裝置的另一條并聯(lián)支路；所述第一干涉計由單模光纖與一端填充聚二甲基硅氧烷的空芯光纖熔接而成，干涉腔為封閉腔，所述第一干涉計僅對溫度敏感；所述第二干涉計由單模光纖錯位熔接而成，干涉腔為開放腔，所述第二干涉計僅對鹽度敏感；所述第三干涉計由單模光纖錯位熔接而成，中間的開放腔填充PVA材料或者PAA材料，所述第三干涉計僅對pH值敏感；所述第四干涉計由單模光纖錯位熔接而成，中間的開放腔填充氨氮敏感材料PCA，所述第四干涉計僅對氨氮敏感；所述數(shù)據(jù)采集處理裝置將采集的干涉信號轉(zhuǎn)化為干涉光譜，對所述干涉光譜進行頻譜分析，并確定所述待測樣本的檢測參數(shù)；包括：將所述平衡探測器接收的干涉信號進行傅里葉變換，獲得所述干涉信號對應(yīng)的干涉光譜；對所述干涉光譜進行頻譜分析，分別得到第一干涉計的干涉腔、第二干涉計的干涉腔、第三干涉計的干涉腔和第四干涉計的干涉腔對應(yīng)的頻譜信息；通過對應(yīng)于每個干涉腔的頻率范圍的窗函數(shù)，分別截取每個干涉腔對應(yīng)的反射峰；對每個反射峰進行反傅里葉變換，分別獲得第一干涉計的干涉腔、第二干涉計的干涉腔、第三干涉計的干涉腔和第四干涉計的干涉腔的波長信息譜；采用均方根包絡(luò)和正弦擬合分別解調(diào)出第一干涉計的干涉腔、第二干涉計的干涉腔、第三干涉計的干涉腔和第四干涉計的干涉腔對應(yīng)的頻譜圖；將第一干涉計的干涉腔、第二干涉計的干涉腔、第三干涉計的干涉腔和第四干涉計的干涉腔對應(yīng)的頻譜圖兩兩疊加獲得干涉譜包絡(luò)；利用所述干涉譜包絡(luò)，確定待測樣本的檢測參數(shù)；所述待測樣本的檢測參數(shù)包括：待測樣本的溫度、鹽度、pH值和氨氮值。

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