An acoustic wave detection device based on hollow-core photonic crystal fiber (PCF) consists of a laser, an optical fiber amplifier, a loop, an optical fiber, an optical fiber acoustic wave sensor, a photoelectric detector, a phase-locked amplifier, a laser controller, a data acquisition card, a signal acquisition and processing unit, in which a laser (200) is emitted. The laser is amplified by an optical fiber amplifier (201) and then goes into port 1 of the loop (202). The output signal of port 2 of the loop goes into the optical fiber (203). The optical fiber is connected with the optical fiber acoustic sensor. The output signal from the optical fiber goes into the optical fiber acoustic sensor (204). The optical fiber acoustic sensor will reflect part of the signal and be reflected. The signal is transmitted by optical fiber and then enters the loop from the 2 # port of the loop. The photoelectric detector (205), the phase-locked amplifier (206), the data acquisition card (208) and the signal acquisition and processing unit are connected successively from the 3 # port of the loop.
【技术实现步骤摘要】
一种基于空芯光子晶体光纤的声波检测装置及方法
本专利技术涉及光纤声波传感器领域,具体涉及一种基于空芯光子晶体光纤的声波检测装置及方法。
技术介绍
与传统的传感技术相比,光纤传感器由于具有传输损耗低、结构紧凑、耐高温、耐腐蚀、抗电磁干扰、制备工艺简单等优点,特别是频带宽、信息容量大、传输损耗低可以实现长距离和分布式测量。光纤传感器不但可以实现多种物理量的测量,如声场、电场、压力、温度等,而且还可以完成现有测量技术难以完成的测量任务,近年来备受研究人员的高度重视。其中,光纤声波传感器由于重量轻、灵敏度高等优点,已经在多个领域中得到应用,光纤声波传感器的技术主要集中在利用迈克尔逊干涉仪、马赫泽德干涉仪以及法布里珀罗腔干涉仪的结构。如2014年,方舟等研究人员提出了基于光纤Bragg光栅的振弦式次声波传感器,申请号为CN201410093841.1,通过左侧弦与光纤Bragg光栅之间有聚酯薄膜做成的弹性膜片,该弹性膜片可以降低次声波对光纤Bragg光栅的直接作用的影响,有效地提高了传感器的灵敏度。2015年,鲁平等研究人员提出了一种光纤EFPI次声波传感器及次声信号探测系统,申请号为CN201510398802.7,通过在换能器中采用聚合物薄膜,并对聚合物薄膜的厚度和直径进行了优化设计,使得传感器能探测1~20Hz的次声波,且灵敏度高达121mV/Pa,与新型的光学探测方法相比,系统结构简单,尺寸小巧,成本低廉。2016年,乔学光等研究人员提出了法布里-珀罗腔金箔光纤超声波传感器,单模光纤与应变片构成法布里-珀罗腔,应变片安装管内应变片的右端设置有应变片固定块,具 ...
【技术保护点】
1.一种基于空芯光子晶体光纤的声波检测装置,其特征是包括如下依次连接的器件:激光器、光纤放大器、环形器、光纤、光纤声波传感器;并设有光电探测器、锁相放大器、激光控制器、数据采集卡、信号采集及处理单元,其中激光器(200)发出的激光经光纤放大器(201)放大后进入环形器(202)的1#端口,环形器的2#端口输出的信号进入光纤(203)中传输,光纤与光纤声波传感器的连接,从光纤输出的信号进入光纤声波传感器(204),光纤声波传感器将会反射部分信号,被反射的信号经光纤传输后从环形器2#端口进入环形器,从环形器3#端口依次连接光电探测器(205)、锁相放大器(206)、数据采集卡(208)、信号采集及处理单元(209);环形器3#端口输出的信号进入光电探测器(205),光电探测器将输出的信号转换成电信号,电信号接锁相放大器(206)放大后输出分成两束信号,第一束信号连接激光控制器(207),从激光控制器输出的电流信号连接所述激光器的控制端,驱动激光器工作,第二束信号接数据采集卡(208)和信号处理及显示单元(209);经数据采集卡(208)采集信号,采集到的信号传输到信号处理及显示单元(209 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于空芯光子晶体光纤的声波检测装置,其特征是包括如下依次连接的器件:激光器、光纤放大器、环形器、光纤、光纤声波传感器;并设有光电探测器、锁相放大器、激光控制器、数据采集卡、信号采集及处理单元,其中激光器(200)发出的激光经光纤放大器(201)放大后进入环形器(202)的1#端口,环形器的2#端口输出的信号进入光纤(203)中传输,光纤与光纤声波传感器的连接,从光纤输出的信号进入光纤声波传感器(204),光纤声波传感器将会反射部分信号,被反射的信号经光纤传输后从环形器2#端口进入环形器,从环形器3#端口依次连接光电探测器(205)、锁相放大器(206)、数据采集卡(208)、信号采集及处理单元(209);环形器3#端口输出的信号进入光电探测器(205),光电探测器将输出的信号转换成电信号,电信号接锁相放大器(206)放大后输出分成两束信号,第一束信号连接激光控制器(207),从激光控制器输出的电流信号连接所述激光器的控制端,驱动激光器工作,第二束信号接数据采集卡(208)和信号处理及显示单元(209);经数据采集卡(208)采集信号,采集到的信号传输到信号处理及显示单元(209)进行处理,获得光纤声波传感器上的测量信息。2.根据权利要求1所述的基于空芯光子晶体光纤的声波检测装置,其特征是所述激光器为可调谐光源,所述光纤放大器为掺铒光纤放大器或其它种类的光纤放大器。3.根据权利要求1所述的基于空芯光子晶体光纤的声波检测装置,其特征是所述光纤为普...
【专利技术属性】
技术研发人员:宋昊,陈荣,王如刚,周锋,高原,丁健云,杨晓芳,
申请(专利权)人:盐城工学院,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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