【技术实现步骤摘要】
基于双通道非平衡干涉仪的大动态干涉型光纤传感器
本专利技术属于光纤传感
,具体涉及一种基于双通道非平衡干涉仪的大动态干涉型光纤传感器。
技术介绍
光纤传感器是20世纪70年代中期发展起来的一门新技术,各类型传感器如光纤加速度传感器、光纤水听器、光纤陀螺等成为研究的热点。由于光纤传感器与其他传感器相比具有抗电磁干扰、灵敏度高、动态范围大、探测距离远等独特优势,在传感技术方面有着巨大的应用潜力。在各种类型的光纤传感器中,干涉型光纤传感器通过高灵敏度的光纤相干检测技术,将被测信号转换成光信号,并通过光纤传至信号处理系统从而提取信息,具有灵敏度高、便于复用等诸多优异的特性。由于被测信号是以相位信息形式调制在干涉型光纤传感器输出信号中,并且干涉仪中存在着随机相位衰落现象,必须对光纤干涉仪进行信号调制解调才能实现对稳定的信号检测,因此信号解调方法成为了干涉型光纤传感系统应用中的关键技术。随着干涉型光纤传感器在海洋物理信息获取、水下目标探测、油气勘探、地震波监测等领域的应用越来越广泛深入,要求也越来越高,实现大动态范围检测已成为其发展的重要方向。例如,在油气探测、地层勘探 ...
【技术保护点】
一种基于双通道非平衡干涉仪的大动态干涉型光纤传感器,其特征在于:所述装置由激光器(1)、光纤环行器(2)、正常通道光纤迈克尔逊干涉仪(3)、差分通道光纤迈克尔逊干涉仪(4)、光纤环行器(5)、光电探测器(6)、光电探测器(7)、光电探测器(8)、信号处理系统(9)、光电探测器(10)、光电探测器(11)、光电探测器(12)、信号处理系统(13)组成;所述正常通道光纤迈克尔逊干涉仪(3)由3x3耦合器(301)、传感光纤(302)、参考光纤(303)、3dB耦合器(304)、光纤法拉第旋转反射镜(305)、光纤法拉第旋转反射镜(306)组成;所述差分通道光纤迈克尔逊干涉仪(4 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于双通道非平衡干涉仪的大动态干涉型光纤传感器,其特征在于:所述传感器由激光器(1)、第一光纤环行器(2)、正常通道光纤迈克尔逊干涉仪(3)、差分通道光纤迈克尔逊干涉仪(4)、第二光纤环行器(5)、第一光电探测器(6)、第二光电探测器(7)、第三光电探测器(8)、第一信号处理系统(9)、第四光电探测器(10)、第五光电探测器(11)、第六光电探测器(12)、第二信号处理系统(13)组成;所述正常通道光纤迈克尔逊干涉仪(3)由第一3x3耦合器(301)、传感光纤(302)、参考光纤(303)、3dB耦合器(304)、第一光纤法拉第旋转反射镜(305)、第二光纤法拉第旋转反射镜(306)组成;所述差分通道光纤迈克尔逊干涉仪(4)由第二3x3耦合器(401)、延时光纤(402)、第三光纤法拉第旋转反射镜(403)、第四光纤法拉第旋转反射镜(404)组成;所述正常通道光纤迈克尔逊干涉仪(3)和所述差分通道光纤迈克尔逊干涉仪(4)通过3dB耦合器(304)和第二光纤环行器(5)连接;所述激光器(1)发出的光由第一光纤环行器(2)的第一端口(2a)输入,经第一光纤环行器(2)后由第一光纤环行器(2)的第二端口(2b)输出,进入正常通道光纤迈克尔逊干涉仪(3)中的第一3x3耦合器(301)的第一端口(301a),在所述第一3x3耦合器(301)中被分为两束光,分别作为正常通道光纤迈克尔逊干涉仪(3)的探测光信号和参考光信号:一束光由第一3x3耦合器(301)的第四端口(301d)输出,经过传感光纤(302)接收外界探测信号后,变为携带有待测相位信息的探测光,再由3dB耦合器(304)的第一端口(304a)输入3dB耦合器(304)后又分为两束光,一束携带有待测信息的探测光由3dB耦合器(304)的第四端口(304d)输出,输出光由第一光纤法拉第旋转反射镜(305)反射回3dB耦合器(304)的第四端口(304d),经过3dB耦合器(304)后由3dB耦合器(304)的第一端口(304a)输出,返回第一3x3耦合器(301)的第四端口(301d),作为正常通道探测光信号;另一束光由第一3x3耦合器(301)的第五端口(301e)输出经过参考光纤(303),输入第二光纤法拉第旋转反射镜(306)后又沿参考光纤(303)反射回第一3x3耦合器(301)的第五端口(301e),作为正常通道参考光信号;所述探测光信号和参考光信号在经过第一3x3耦合器(301)后发生干涉,产生的干涉信号分3路分别由第...
【专利技术属性】
技术研发人员:姚琼,熊水东,梁迅,罗洪,曹春燕,杨华勇,孟洲,张学亮,张岩,魏文俭,
申请(专利权)人:中国人民解放军国防科学技术大学,
类型:发明
国别省市:湖南;43
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