【技术实现步骤摘要】
全光纤结构可调腔增益激光自混合振动、位移、速度传感方法和系统
本专利技术激光自混合传感
，具体涉及全光纤结构可调腔增益激光自混合振动、位移、速度传感方法和系统。
技术介绍
激光外差型干涉技术已广泛应用于国防军事、水力学、流体力学、风洞诊断与应用设计等领域。但外差型干涉技术的信号光和参考光在激光器谐振腔外进行干涉叠加，客观上存在结构复杂、光路准直困难等问题，限制了激光外差型干涉技术的应用场合。基于腔增益激光自混合干涉技术是解决上述问题，实现速度、振动、位移等高灵敏度测量的一种新的重要途径和有效手段。但是复杂狭小环境下的非协同目标测量应用场景下，光回馈水平一般难以控制，而回馈水平又直接影响激光自混合速度、振动、位移信号的调制度和信噪比，最终造成激光自混合速度、振动、位移信号劣化且起伏剧烈，导致速度、振动、位移灵敏度及精度下降，严重限制了全光纤结构激光自混合传感技术应用。而根据激光L-K速率方程理论，由于信号调制度决定了传感系统中待测物理量的检出极限，因此，激光自混合传感系统灵敏度受腔增益系数和目标物反射率的共同影响，当信号频率逼近激光弛豫震荡峰时可大幅提高腔增益...
【技术保护点】
1.全光纤结构可调腔增益激光自混合振动、位移、速度传感方法，其特征在于，泵浦光耦合注入激光器的谐振腔内，所述光纤激光器的增益介质对谐振腔内的信号光进行放大后耦合输出，输出的信号经过可调移频单元形成具有频差的移频光出射到待测目标表面后返回，携带有待测目标信息的反馈信号光再次经过可调移频单元重新耦合进入谐振腔内，与所述激光器的谐振腔内原有的信号光混合并形成功率发生变化的最终输出信号光，检测并解调分析最终输出信号光的功率变化，得出待测目标的振动或位移或速度信息。
【技术特征摘要】
1.全光纤结构可调腔增益激光自混合振动、位移、速度传感方法，其特征在于，泵浦光耦合注入激光器的谐振腔内，所述光纤激光器的增益介质对谐振腔内的信号光进行放大后耦合输出，输出的信号经过可调移频单元形成具有频差的移频光出射到待测目标表面后返回，携带有待测目标信息的反馈信号光再次经过可调移频单元重新耦合进入谐振腔内，与所述激光器的谐振腔内原有的信号光混合并形成功率发生变化的最终输出信号光，检测并解调分析最终输出信号光的功率变化，得出待测目标的振动或位移或速度信息。2.全光纤结构可调腔增益激光自混合振动、位移、速度传感系统，其特征在于，包括泵浦光源、分布布拉格反射光纤激光器、耦合器、可调移频单元、掺铒光纤放大器、可调衰减器和光电探测器，所述泵浦光源的输出端与所述分布布拉格反射光纤激光器的输入端相连，所述分布布拉格反射光纤激光器通过所述耦合器、所述可调移频单元和所述掺铒光纤放大器与第一光环形器相连，所述可调衰减器设置在所述分布布拉格反射光纤激光器和所述第一光环形器之间；或者所述分布布拉格反射光纤激光器通过所述耦合器、所述可调移频单元和所述掺铒光纤放大器与分光元件相连，所述可调衰减器设置在所述分布布拉格反射光纤激光器和所述分光元件之间，所述光电探测器的输入端和所述分布布拉格反射光纤激光器相连。3.根据权利要求2所述的全光纤结构可调腔增益激光自混合振动、位移、速度传感系统，其特征在于，所述分布布拉格反射光纤激光器包括波分复用器、第一布拉格光栅和第二布拉格光栅，所述波分复用器的输入端与所述泵浦光源的输出端相连，第一输出端与所述第一布拉格光栅相连，所述第一布拉格光栅和第二布拉格光栅之间通过有源光纤连接，所述波分复用器的第二输出端与所述光电探测器相连。4.根据权利要求2所述的全光纤结构可调腔增益激光自混合振动、位移、速度传感系统，其特征在于，还包括光隔离器件和准直器，所述光隔离器件设置在所述耦合器和所述第一光环形器之间，或者所述光隔离器件设置在所述耦合器和所述光分离器之间，所述准直器设置在所述第一光环形器之间和待测目标之间；所述可调移频单元包括可调移频声光调制器和固定移频声光调制器，所述可调移频声光调制器和所述固定移频声光调制器串联。5.全光纤结构可调腔增益激光自混合振动、位移、速度传感系统，其特征在于，包括泵浦光源、环形腔光纤激光器、耦合器、可调移频单元、掺铒光纤放大器、可调衰减器和光电探测器，所述泵浦光源的输出端与所述环形腔光纤激光器的输入端相连，所述环形腔光纤激光器通过所述耦合器、所述可调移频单元和所述掺铒光纤放大器与第一光环形器相连，所述可调衰减器设置在所述分布布拉格反射光纤激光器和所述第一光环形器之间；或者所述环形腔光纤激光器通过所述耦合器、所述可调移频单元和所述掺铒光纤放大器与分光元件相连，所述可调衰减器设置在所述...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。