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1. 发明授权

US06137573A Sensor system 有权
标题翻译：传感器系统
公开(公告)号：US06137573A
公开(公告)日：2000-10-24
申请号：US142860
申请日：1998-09-16
申请人： David G Luke , Roy McBride , Peter A Lloyd , James G Burnett , Alan H Greenaway , Julian D C Jones
发明人： David G Luke , Roy McBride , Peter A Lloyd , James G Burnett , Alan H Greenaway , Julian D C Jones
IPC分类号： G01D5/353 , G01K11/32 , G01L1/24 , G10D9/02
CPC分类号： G01K11/32 , G01D5/35303 , G01D5/35316 , G01D5/35383 , G01D5/35387 , G01L1/242
摘要： A sensor system (10) incorporating an interferometer operates as an optical strain gauge. The system (10) is arranged to generate interferograms characterised by an optical path difference between light traversing a sensor arm (12) of the interferometer and light traversing a reference arm (58). Each arm incorporates a highly birefringent optical fibre (38, 58) capable of supporting light propagation at two velocities in two different polarisation modes. A first interferogram is generated between light coupled into the fast eigenmodes of each fibre and a second is generated between light coupled into the slow eigenmodes. Mean optical group delay (.tau..sub.MGD) and differential optical group delay (.tau..sub.DGD) of these interferograms are affected differently by temperature and strain and thus provide a means of discriminating between these attributes of the sensor environment. Thus simultaneous measurement of strain and temperature is achieved.
摘要翻译： PCT No.PCT / GB97 / 00807 Sec。 371日期：1998年9月16日 102（e）日期1998年9月16日PCT 1997年3月24日PCT公布。出版物WO97 / 37197 日期1997年10月9日包含干涉仪的传感器系统（10）作为光学应变计工作。系统（10）被布置成产生干涉图，其特征在于穿过干涉仪的传感器臂（12）的光与穿过参考臂（58）的光之间的光程差。每个臂包含能够以两种不同偏振模式支持两种速度的光传播的高双折射光纤（38,58）。在耦合到每个光纤的快速本征模式中的光之间产生第一干涉图，而在耦合到慢本征模中的光之间产生第二干涉图。这些干涉图的平均光学组延迟（tau MGD）和差分光学组延迟（tau DGD）受到温度和应变的不同的影响，因此提供了区分传感器环境的这些属性的手段。因此实现了应变和温度的同时测量。

2. 发明授权

US4725143A Interferometric sensor 失效
标题翻译：干涉传感器
公开(公告)号：US4725143A
公开(公告)日：1988-02-16
申请号：US845136
申请日：1986-02-27
申请人： Julian D. C. Jones , David A. Jackson , Michael Corke
发明人： Julian D. C. Jones , David A. Jackson , Michael Corke
IPC分类号： G01B9/02 , G01D5/34 , G01K11/32
CPC分类号： G01D5/344 , G01K11/32
摘要： An interferometric sensor includes an optical fiber polarimetric sensing element (5) for detecting a required measurand and is configured so as to derive interference output signals, which are simultaneously monitored by photodetectors (9, 11), from both conventional, for example, Michelson, and polarimetric interferometer arrangements. The sensor therefore offers the high resolution of a conventional interferometer in conjunction with the increased dynamic range of a polarimetric device.
摘要翻译： PCT No.PCT / GB85 / 00289 Sec。 371日期1986年2月27日 102（e）日期1986年2月27日PCT提交1985年6月28日PCT公布。公开号WO86 / 00402 日期：1986年1月16日。干涉测量传感器包括用于检测所需被测量的光纤偏振感测元件（5），并且被配置为导出由光电探测器（9,11）同时监测的干扰输出信号常规的，例如，迈克尔逊和偏振干涉仪布置。因此，传感器提供了传统干涉仪的高分辨率以及极化装置的增加的动态范围。

3. 发明授权

US5803607A Method and apparatus for measurement of unsteady gas temperatures 失效
标题翻译：测量不稳定气体温度的方法和装置
公开(公告)号：US5803607A
公开(公告)日：1998-09-08
申请号：US682731
申请日：1997-01-06
申请人： Julian D C Jones , James S Barton , Stephen R Kidd , Kamaljit S Chana
发明人： Julian D C Jones , James S Barton , Stephen R Kidd , Kamaljit S Chana
IPC分类号： G01K11/12 , G01K11/32 , G01K13/02 , G01B9/02
CPC分类号： G01K13/02 , G01K11/3206
摘要： Apparatus for the measurement of unsteady gas temperatures comprises (a) a temperature probe having a sensing element. The sensing element has an optical interferometer optically coupled to one end of a first, addressing optical fibre. The interferometer has a first partially reflective surface defined at the end of the addressing fibre and a second partially reflective surface spaced from the first partially reflective surface by an optical path length I. The apparatus further comprises (b) a light source optically coupled to a second end of the addressing fibre, (c) an interrogating optical path optically coupled to the addressing fibre by a beam splitter whereby a portion of an optical phase signal from the sensing element is directed to a first end of the interrogating path and a portion of the input light from the light source is directed to a second end of the interrogating path, (d) first photodetector coupled to the first end of the interrogating path; and (e) data acquisition and processing means connected to the photodetector means, the data acquisition and processing means being adapted to derive the temperature of the sensing element from the phase signal.
摘要翻译： PCT No.PCT / GB95 / 00132 Sec。 371日期1997年1月6日 102（e）日期1997年1月6日PCT 1995年1月24日PCT PCT。 WO95 / 20752 PCT公开号日期1995年8月3日用于测量不稳定气体温度的装置包括（a）具有传感元件的温度探头。感测元件具有光学耦合到第一寻址光纤的一端的光学干涉仪。所述干涉仪具有限定在所述寻址光纤端部的第一部分反射表面和与所述第一部分反射表面间隔开光路长度I的第二部分反射表面。所述设备还包括（b）光学耦合到寻址光纤的第二端，（c）由分束器光耦合到寻址光纤的询问光路，其中来自感测元件的光相位信号的一部分被引导到询问路径的第一端，并且一部分来自光源的输入光被引导到询问路径的第二端，（d）耦合到询问路径的第一端的第一光电检测器; 和（e）连接到光电检测器装置的数据采集和处理装置，数据采集和处理装置适于从相位信号导出感测元件的温度。

4. 发明授权

US5721615A Sensor system for measurement of temperature or strain 失效
标题翻译：用于测量温度或应变的传感器系统
公开(公告)号：US5721615A
公开(公告)日：1998-02-24
申请号：US591475
申请日：1996-01-25
申请人： Roy McBride , James G. Burnett , Alan Howard Greenaway , Julian D. C. Jones
发明人： Roy McBride , James G. Burnett , Alan Howard Greenaway , Julian D. C. Jones
IPC分类号： G08C23/04 , G01B9/02 , G01D5/353 , G01K5/52
CPC分类号： G01B9/02072 , G01B9/02023 , G01B9/0209 , G01D5/35303 , G01K5/52 , G01B2290/70
摘要： A sensor system in an interferometric arrangement has a sensor arm and a reference arm. The reference arm is in a stable environment and the sensor arm is arranged to be subject to variations in strain and/or temperature. Radiation from a broadband source propagates through the arrangement and a broadband interferogram is generated as an air gap is scanned. The interferogram is recorded on an oscilloscope and analyzed using signal processing software on a computer. From the analysis the changes in group delay and optical dispersion of the light in the sensor arm due to strain and temperature changes is measured, and values for the strain and/or temperature changes calculated. A narrowband light source may be used for accurate calibration of path length differences during scanning. The strain and temperature on the sensor arm may be calibrated or tested using clamps and a thermal enclosure. The system may also be configured in a tandem interferometry arrangement including a sensing interferometer and reference interferometer.
摘要翻译： PCT No.PCT / GB94 / 01388 Sec。 371日期：1996年1月25日 102（e）日期1996年1月25日PCT Filed 1994年6月27日PCT Pub。公开号WO95 / 02802 日期1995年1月26日干涉仪中的传感器系统具有传感器臂和参考臂。参考臂处于稳定的环境中，并且传感器臂被布置成经受应变和/或温度的变化。宽带源的辐射通过该布置传播，并且当扫描气隙时产生宽带干涉图。干涉图记录在示波器上，并使用计算机上的信号处理软件进行分析。从分析中，测量由于应变和温度变化导致的传感器臂中的光延迟和光学色散的变化，并且计算应变和/或温度变化的值。可以使用窄带光源来精确校准扫描期间的路径长度差异。传感器臂上的应变和温度可以使用夹具和热外壳进行校准或测试。该系统还可以被配置成包括感测干涉仪和参考干涉仪的串联干涉测量装置。

5. 发明授权

US5319195A Laser system method and apparatus for performing a material processing operation and for indicating the state of the operation 失效
标题翻译：用于执行材料处理操作并指示操作状态的激光系统方法和装置
公开(公告)号：US5319195A
公开(公告)日：1994-06-07
申请号：US857070
申请日：1992-03-24
申请人： Julian D. C. Jones , Daoning Su , Alvaro A. P. Boechat , Clive L. M. Ireland
发明人： Julian D. C. Jones , Daoning Su , Alvaro A. P. Boechat , Clive L. M. Ireland
IPC分类号： G01M11/00 , B23K26/03 , B23K26/04 , B23K26/42 , G02B6/28 , G02B6/42 , H01J5/16
CPC分类号： B23K26/04 , B23K26/032 , B23K26/043 , B23K26/707
摘要： A laser system comprises a laser (500) whose output beam is delivered to a workpiece (504) by an optical fiber (502). A transducer (506) detects the power of light propagating in the cladding layer of fiber (502) at a position near its input end. The transducer (506) also strips out the light travelling in the cladding layer. The output of transducer (506) is divided by the output of a transducer (507), which detects the power of the output beam of laser (500), to produce a signal indicative of misalignment between the laser beam and the core of fiber (502) at the input face. A transducer (505) comprises a second fiber (508) optically coupled with the cladding layer of fiber (502). Light emitted from the ends of fiber (508) is detected by a pair of detectors (509, 510), whose outputs are indicated on displays (512, 514). Display (512) provides information on the integrity of transmissions of the laser beam through fiber (502). Display ( 514) provides information on the material processing operation performed on workpiece (504), and also on the focus of the beam onto the workpiece.
摘要翻译：激光系统包括其输出光束通过光纤（502）传送到工件（504）的激光器（500）。换能器（506）在靠近其输入端的位置处检测在光纤（502）的包层中传播的光的功率。换能器（506）也剥离在包层中行进的光。换能器（506）的输出被检测激光器（500）的输出光束的功率的换能器（507）的输出除以产生指示激光束和光纤芯之间的未对准的信号（ 502）。换能器（505）包括与光纤（502）的包层光学耦合的第二光纤（508）。从光纤（508）的端部发射的光由一对检测器（509,510）检测，其输出在显示器（512,514）上指示。显示器（512）提供关于通过光纤（502）的激光束的透射的完整性的信息。显示器（514）提供关于在工件（504）上执行的材料处理操作的信息，以及关于工件上的光束焦点的信息。

6. 发明授权

US4706502A Vortex shedding flowmeter 失效
标题翻译：涡流流量计
公开(公告)号：US4706502A
公开(公告)日：1987-11-17
申请号：US841527
申请日：1986-02-27
申请人： Julian D. C. Jones , David A. Jackson , Pedram A. Leilabady
发明人： Julian D. C. Jones , David A. Jackson , Pedram A. Leilabady
IPC分类号： G01F1/32
CPC分类号： G01F1/3245
摘要： A flowmeter for measuring the velocity of fluid flow by monitoring the vortex shedding frequency of the fluid flow comprises a single mode optical fibre sensing element (1) for detecting vortex shedding and utilizes interferometric techniques for producing an electrical output signal corresponding to the vortex shedding frequency. The sensing element (1) comprises at least part of the signal arm (2) of an interferometer (3) which also includes means (12) for deriving a reference signal from the illuminating light source (4). The flow induced oscillation of the sensing element (1) caused by vortex shedding produces modulations of the interferometer output which is monitored by a photodetector (14) which, in turn, produces a modulated electrical output signal which can be processed by a signal processing system (16-19) to identify the vortex shedding frequency and, hence, produce a measurement of the flow velocity.
摘要翻译： PCT No.PCT / GB85 / 00302 Sec。 371日期1986年2月27日 102（e）日期1986年2月27日PCT提交1985年7月5日PCT公布。出版物WO86 / 00698 日本1986年1月30日。用于通过监测流体流动的涡流脱落频率来测量流体流速的流量计包括用于检测涡流脱落的单模光纤传感元件（1），并利用干涉技术产生电输出信号对应于涡流脱落频率。感测元件（1）包括干涉仪（3）的信号臂（2）的至少一部分，其还包括用于从照明光源（4）导出参考信号的装置（12）。由涡旋脱落引起的感测元件（1）的流动引起的振荡产生由光电检测器（14）监测的干涉仪输出的调制，光电检测器（14）又产生调制的电输出信号，该信号可由信号处理系统（16-19）来识别涡流脱落频率，从而产生流速的测量。

7. 发明授权

US5850068A Focus control of lasers in material processing operations 失效
标题翻译：激光在物料加工操作中的聚焦控制
公开(公告)号：US5850068A
公开(公告)日：1998-12-15
申请号：US867813
申请日：1997-06-03
申请人： Christopher Nicholas David Peters , Julian D C Jones , Duncan Paul Hand , Francis Martin Haran
发明人： Christopher Nicholas David Peters , Julian D C Jones , Duncan Paul Hand , Francis Martin Haran
IPC分类号： B23K26/00 , B23K26/02 , B23K26/03 , B23K26/04 , B23K26/06 , B23K26/08
CPC分类号： B23K26/046
摘要： When a laser beam interacts with a workpiece to be welded by the beam, a plume of optical radiation is generated. An apparatus and method is disclosed in which radiation from the plume is received back through a beam delivery path comprising optical elements (L1,L2) having chromatic aberration. This alters the focus of different spectral bands of the plume radiation and a discriminating aperture is formed by a face of an optical fibre (3). After passing through the fibre, the plume radiation is separated from any laser radiation and the respective powers of the different spectral bands are measured (5). By subtraction, an error signal is obtained which is used to control the focus of the laser beam.
摘要翻译：当激光束与待焊接的工件相互作用时，产生一束光辐射。公开了一种装置和方法，其中来自羽流的辐射通过包括具有色差的光学元件（L1，L2）的光束传递路径被接收回来。这改变了羽流辐射的不同谱带的焦点，并且由光纤（3）的面形成鉴别孔。通过光纤后，羽流辐射与任何激光辐射分离，并测量不同光谱带的相应功率（5）。通过减法，获得用于控制激光束焦点的误差信号。

8. 发明授权

US5351116A Velocimeters 失效
标题翻译：速度计
公开(公告)号：US5351116A
公开(公告)日：1994-09-27
申请号：US961905
申请日：1993-01-06
申请人： James S. Barton , William K. D. Borthwick , David Harvey , Julian D. C. Jones , Roy McBride
发明人： James S. Barton , William K. D. Borthwick , David Harvey , Julian D. C. Jones , Roy McBride
IPC分类号： G01P5/00 , G01P3/36 , G01P5/26 , G01B9/02
CPC分类号： G01P3/366 , G01P5/26
摘要： A differential laser Doppler velocimeter is based on the use of a modified fibre optic Sagnac Interferometer 1,2. The interferometer phase is dependent not on the target displacement, but on its velocity. The output intensity of the interferometer may be modulated by control means PC which controls loop birefringence introducing a phase bias and polarization offset between counter-propagating beams.
摘要翻译： PCT No.PCT / GB91 / 01114 Sec。 371日期：1993年1月6日 102（e）日期1993年1月6日PCT PCT 1991年7月8日PCT公布。出版物WO92 / 01230 日期：1992年1月23日。差分激光多普勒测速仪基于使用改进的光纤Sagnac干涉仪1,2。干涉仪相位不依赖于目标位移，而是依赖于其速度。干涉仪的输出强度可以由控制装置PC调节，控制装置PC控制环路双折射，引入反向传播波束之间的相位偏置和偏振偏移。

9. 发明授权

US4678909A Optical pressure sensing apparatus 失效
标题翻译：光压感测装置
公开(公告)号：US4678909A
公开(公告)日：1987-07-07
申请号：US810324
申请日：1985-11-25
申请人： David A. Jackson , Michael Corke , Alan D. Kersey , Julian D. C. Jones
发明人： David A. Jackson , Michael Corke , Alan D. Kersey , Julian D. C. Jones
IPC分类号： G01D5/353 , G01L11/02 , G01B11/02
CPC分类号： G01L11/025 , G01D5/35303
摘要： Optical pressure sensing apparatus comprises an optical fibre interferometer arranged to sense the movement of a pressure responsive element and produce an interference signal at its output which can be monitored and processed to measure changes in the pressure applied to the pressure responsive element. The interferometer comprises a signal arm coupled to the pressure responsive element and a fixed reference arm. A light source supplies light to the input of the interferometer via an optical fibre and monitoring and processing electronics connected to the output determine the optical phase shift between the light beams propagated in the signal and reference arms and produce a pressure reading.
摘要翻译： PCT No.PCT / GB85 / 00136 Sec。 371日期：1985年11月25日 102（e）1985年11月25日日期PCT提交1985年4月1日PCT公布。第WO85 / 04473号公报日期：1985年10月10日。光学压力感测装置包括光纤干涉仪，其布置成感测压力响应元件的运动并在其输出处产生干涉信号，其可以被监视和处理，以测量施加到压力的压力的变化响应元素干涉仪包括耦合到压力响应元件的信号臂和固定的参考臂。光源通过光纤向干涉仪的输入提供光，并且连接到输出的监视和处理电子器件确定在信号和参考臂中传播的光束之间的光学相移并产生压力读数。

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