基于级联少模光纤的多物理量有源光纤传感器及传感方法技术

本发明专利技术公开了一种基于级联少模光纤的多物理量有源光纤传感器，包括泵浦源、波分复用器、增益光纤、隔离器、级联少模光纤单元、偏振控制器和耦合器，所述级联少模光纤单元包括第一单模光纤、少模光纤、第二单模光纤、光环形器和刻有光栅的少模光纤；上述各个器件通过光纤耦合的方式首尾相连闭合形成有源光纤谐振腔。级联少模光纤单元同时作为激光器的传感和选模单元。本发明专利技术还公开了基于级联少模光纤的多物理量有源光纤传感器的传感方法。本发明专利技术器件均采用全光纤耦合方式，结构紧凑，具有较高的重复性；谐振腔内激光振荡功率较强，提高了传感信号的信噪比；灵敏度高、多物理量测量交叉不敏感；具有较高的重复性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光纤传感
，特别是基于级联少模光纤的多物理量有源光纤传感器及传感方法。
技术介绍
光纤传感器以光波为载体，光纤为媒质实现被测信号的传输与感知，具有信息容量大、抗电磁干扰、抗腐蚀、结构简单、体积小等特点，成为现代传感领域的重点研究对象。光纤传感器的应用范围已渗透至国防军事、土木工程、能源环保、医学健康等各个领域，能够实现对温度、应力、振动、电磁场等众多物理量的测量。目前，FBG传感器和分布式光纤传感器是当前光纤传感器研究和应用的两个重要分支，而高灵敏度、多个物理量同时测量是光纤传感技术追求的目标。对于普通无源FBG传感器，FBG波长对温度和应变同时敏感，当二者共同作用时将产生交叉敏感效应，降低了传感器的测量精度和稳定性。为此，研究人员提出了采用双波长矩阵法、双参量矩阵法和补偿封装法等实现对两个物理参量的区分测量。这些方法需对FBG的结构和封装进行特殊设计，否则容易产生测量误差，并且易受光源波动等因素的影响。对于无源分布式光纤传感器，已有方案主要通过增强光源或者增加探测器灵敏度来改善传感系统的探测灵敏度，而实现多物理量测量则需要结合复杂的解调系统和算法来实现，一定程本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于级联少模光纤的多物理量有源光纤传感器，其特征在于，包括泵浦源、波分复用器、增益光纤、隔离器、级联少模光纤单元、偏振控制器和耦合器，所述级联少模光纤单元包括第一单模光纤、少模光纤、第二单模光纤、光环形器和刻有光栅的少模光纤；其中，泵浦源的输出端与波分复用器的短波长输入端相连，波分复用器的输出端依次通过增益光纤、隔离器与光环形器的第一端口相连，光环形器的第二端口与刻有光栅的少模光纤相连，光环形器的第三端口与第一单模光纤相连，第一单模光纤与少模光纤的一端错位熔接，少模光纤的另一端与第二单模光纤错位熔接，第二单模光纤与偏振控制器的输入端相连，偏振控制器的输出端与耦合器的输入端相连，耦合器的输出...

【技术特征摘要】
1.一种基于级联少模光纤的多物理量有源光纤传感器，其特征在于，包括泵浦源、波分复用器、增益光纤、隔离器、级联少模光纤单元、偏振控制器和耦合器，所述级联少模光纤单元包括第一单模光纤、少模光纤、第二单模光纤、光环形器和刻有光栅的少模光纤；其中，泵浦源的输出端与波分复用器的短波长输入端相连，波分复用器的输出端依次通过增益光纤、隔离器与光环形器的第一端口相连，光环形器的第二端口与刻有光栅的少模光纤相连，光环形器的第三端口与第一单模光纤相连，第一单模光纤与少模光纤的一端错位熔接，少模光纤的另一端与第二单模光纤错位熔接，第二单模光纤与偏振控制器的输入端相连，偏振控制器的输出端与耦合器的输入端相连，耦合器的输出反馈端与波分复用器的长波长输入端相连。2.根据权利要求1所述的一种基于级...

【专利技术属性】
技术研发人员：万洪丹，李宏业，张祖兴，王杜毅，孙兵，张琳，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32