一种纳应变量级的动态光纤应变传感装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术揭示了一种纳应变量级的动态光纤应变传感装置，激光器连接第一耦合器，所述第一耦合器的两个分光端分别连接参考光纤和传感光纤的一端，所述参考光纤上安装有偏振控制器，所述参考光纤和传感光纤的另一端连接第二耦合器，所述第二耦合器连接数据采集模块，所述数据采集模块输出所采集的信号至数据处理模块，同步触发模块的同步触发输出口分别连接激光器和数据采集模块。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及应变传感领域，尤其涉及光纤应变传感领域。
技术介绍
传统的应变传感器是以应变-电量为基础的，而电信号及其装置易受电磁干扰、湿度等环境影响，在某些情况下甚至不能正常工作。光纤应变传感则几乎不受电磁干扰，环境适应性极强，而且灵敏度高，甚至可以达到nε级别，在超精密监测中具有无可比拟的优势。因此，光纤应变传感系统是一个非常有应用前景和实际意义的课题。目前的纳应变量级动态光纤应变传感装置结构复杂，制作成本高，难以满足生产应用需求。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是实现一种结构简单、测量精度高的动态光纤应变传感装置。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为：一种纳应变量级的动态光纤应变传感装置，激光器连接第一耦合器，所述第一耦合器的两个分光端分别连接参考光纤和传感光纤的一端，所述参考光纤上安装有偏振控制器，所述参考光纤和传感光纤的另一端连接第二耦合器，所述第二耦合器连接数据采集模块，所述数据采集模块输出所采集的信号至数据处理模块，同步触发模块的同步触发输出口分别连接激光器和数据采集模块。所述激光器为频率可调的稳频窄线宽连续激光器。所述参考光纤和传感光纤长度不相等。本技术纳应变量级的动态光纤应变传感装置结构简单，几乎不受电磁干扰，环境适应性强，具有nε级别的灵敏度，而且可以动态的实时监测应变变化，可用于大型工程现场以及重大政治、经济、军事基地的周界安防。附图说明下面对本技术说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：图1为纳应变量级的动态光纤应变传感装置结构示意图；上述图中的标记均为：1、激光器；2、第一耦合器；3、偏振控制器；4、参考光纤；5、传感光纤；6、第二耦合器；7、数据采集模块；8、数据处理模块；9、同步触发模块。具体实施方式如图1所示，可调谐激光器1连接第一耦合器2，第一耦合器2的两个分光端分别连接参考光纤4和传感光纤5，其中参考光纤4安装有偏振控制器3，第二耦合器6将参考光纤4和传感光纤5合为一束后连接数据采集模块7，数据采集模块7连接数据处理模块8，同步触发模块9的同步触发输出口分别连接可调谐激光器1和数据采集模块7。可调谐激光器1为频率可调的稳频窄线宽连续激光器1。参考光纤4和传感光纤5长度不相等，二者长度之差记为Lh，Lh依据实际应用而定(如Lh＝2米)。上述纳应变量级的动态光纤应变传感装置结构简单，几乎不受电磁干扰，环境适应性强，具有nε级别的灵敏度，而且可以动态的实时监测应变变化。基于上述纳应变量级的动态光纤应变传感装置，传感方法为：同步触发模块9驱动可调谐激光器1改变激光频率，同时驱动数据采集模块7在每一个激光频率下采集第二耦合器6输出的信号，数据处理模块8通过对不同时刻的各个频率下采集到的信号做互相关运算，找出使互相关值最大的频率差，进而解调出传感光纤5探测到的应变。具体来说：按本技术搭建传感装置后，调整偏振控制器3，使第二耦合器6输出的信号最大且稳定，同步触发模块9驱动可调谐激光器1发出的激光产生f0(如1MHz)的频移，同步触发模块9同时驱动数据采集模块7采集M次(如500次)，每次采集N个(如500个)点，记为data(N,M)，将数据送入数据处理模块8经平均运算后得到一个点，记为P1(f0) P 1 ( f 0 ) = 1 N · Σ i = 1 N ( 1 M · Σ j = 1 M d a t a ( i , j ) ) ]]>重复上述步骤，使激光依次产生2f0，3f0，…，kf0的频移，得到P1(2f0)，P1(3f0)，…，P1(kf0)。若需探测外界干扰作用在传感光纤5上产生的应变，则重复上述步骤，得到P2(m)，其中m＝f0,2f0,3f0,…,kf0，令 P 1 ′ ( n - ( t - 1 ) f 0 ) = P 1 ( n ) P 2 ′ ( n - ( t - 1 ) f 0 ) = P 2 ( n - ( t - 1 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳应变量级的动态光纤应变传感装置，其特征在于：激光器连接第一耦合器，所述第一耦合器的两个分光端分别连接参考光纤和传感光纤的一端，所述参考光纤上安装有偏振控制器，所述参考光纤和传感光纤的另一端连接第二耦合器，所述第二耦合器连接数据采集模块，所述数据采集模块输出所采集的信号至数据处理模块，同步触发模块的同步触发输出口分别连接激光器和数据采集模块。

【技术特征摘要】
1.一种纳应变量级的动态光纤应变传感装置，其特征在于：激光器连接第一耦合器，所述第一耦合器的两个分光端分别连接参考光纤和传感光纤的一端，所述参考光纤上安装有偏振控制器，所述参考光纤和传感光纤的另一端连接第二耦合器，所述第二耦合器连接数据采集模块，所述数据采集模块输出所采集的信号至数据处...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘冲冲，周正仙，杜友武，袁扬胜，吴朝辉，余瑞兰，邹翔，周瑞，
申请(专利权)人：安徽师范大学，
类型：新型
国别省市：安徽;34