一种基于复合干涉仪的六维地震波测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供的是一种基于复合干涉仪的六维地震波测量装置。装置包括光纤传感壳体12，传感模块13，复合干涉仪14，光电转换模块15；数据采集处理模块16；复合干涉仪14光路主要包括光源输入，环形器143，耦合器144、146，起偏器142，波分复用器145，光纤环，相位调制器140，偏振分束器147、148，本发明专利技术采用马赫曾德干涉仪与萨格纳克干涉仪复合光学结构，通过双保偏光路消除温度对测量的影响，通过芯轴式集成结构实现对地震波的六维测量，实现了光纤地震计的小型化设计。

A six-dimensional seismic wave measuring device based on composite interferometer

【技术实现步骤摘要】
一种基于复合干涉仪的六维地震波测量装置
本专利技术涉及的是一种地震波测量装置，具体地说是一种基于光纤干涉仪的地震波测量装置。
技术介绍
地震观测是关乎人民财产安全的前沿领域，对于地震的传统认知建立在弾性模型基础上，认为地震波是横波，随着地震观测技术不断发展，现代地震理论认为地震波不仅包含平动分量，还包含旋转分量，因此，要完整地对地震引起的地质结构形变信息进行描述和分析，就必须要获得准确、精细、真实的全维度地震波信息。旋转地震波既能提供深源地震的观测信息，也能提供近场地震的完整真实波形信息，获取到了传统地震观测设备和手段都无法提供的地震信息，为地震前兆研究和分析提供了一个新的信息源和数据源，因此旋转地震波观测的研究意义重大。对于地震运动的旋转分量，早在1962年，波兰地质研究院的Rosenbluth就提出了地震运动的六维分量模型；七十年代初Newmark提出行波分析法基本思想，假定地震波传播过程中途径的介质为弹性均匀介质，且地震波的传播速度不变，可通过测定弹性介质各个方向位移大小通过旋转张量微分可求得旋转运动分量，波兰华沙应用物理研究所基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于复合干涉仪的六维地震波测量装置，包括传感壳体(12)、传感模块(13)、双偏振复合干涉光路(14)、光电转换模块(15)、数据采集处理模块(16)，其特征是：1550nm光源(112)与1310nm光源(113)分别通过传感壳体(12)底部第一法兰盘(126)、第二法兰盘(127)注入双偏振复合干涉光路(14)及传感模块(13)，干涉信号通过光电转换模块(15)转换为电信号，通过传感壳体(12)底部角速度输出端口(124)、加速度输出端口(125)输出至数据采集卡(161)最终输入计算机(160)进行数据处理分析记录。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于复合干涉仪的六维地震波测量装置，包括传感壳体(12)、传感模块(13)、双偏振复合干涉光路(14)、光电转换模块(15)、数据采集处理模块(16)，其特征是：1550nm光源(112)与1310nm光源(113)分别通过传感壳体(12)底部第一法兰盘(126)、第二法兰盘(127)注入双偏振复合干涉光路(14)及传感模块(13)，干涉信号通过光电转换模块(15)转换为电信号，通过传感壳体(12)底部角速度输出端口(124)、加速度输出端口(125)输出至数据采集卡(161)最终输入计算机(160)进行数据处理分析记录。


2.根据权利要求1所述的基于复合干涉仪的六维地震波测量装置，其特征是所述的传感模块(13)具体包括：
中间为质量块(130)通过六根相同的弹性柱体连接外围环形结构，其中X方向第一弹性柱(1301)、第二弹性柱(1302)两端连接第一环形结构(131)，Y方向第三弹性柱(1303)、第四弹性柱(1304)两端连接第二环形结构(132)，Z方向第五弹性柱(1305)、第六弹性柱(1306)两端连接第三环形结构(133)，第一光纤环(1431)缠绕至X方向左方第一弹性柱(1301)；第二光纤环(1432)缠绕至X方向右方第二弹性柱(1302)；第三光纤环(1433)缠绕至Y方向后方第三弹性柱(1303)；第四光纤环(1434)缠绕至Y方向前方第四弹性柱(1304)；第五光纤环(1435)缠绕至Z方向下方第五弹性柱(1305)；第六光纤环(1436)缠绕至Z方向上方第六弹性柱(1306)上；X方向第一弹性柱(1301)、第二弹性柱(1302)两侧通过方形卡口结构连接至第一环形结构(131)，方形卡口中间掏空以通过光纤；第一光纤环(1431)一端通过光纤(1404)连入双偏振复合干涉仪(14)、另一端通过方形卡口中间绕至第一环形结构(131)上半部并通过光纤(1406)连接至双偏振复合干涉仪(14)；第二光纤环(1432)一端通过光纤(1414)连入双偏振复合干涉仪(14)、另一端通过方形卡口中间绕至第一环形结构(131)下半部并通过光纤(1407)连接至双偏振复合干涉仪(14)；Y方向第三弹性柱(1303)、第四弹性柱(1304)两端通过方形卡口连接至第三环形结构(133)上，方形卡口中间掏空以通过光纤，第三光纤环(1433)一端通过光纤(1413)连入双偏振复合干涉仪(14)、另一端通过弹性柱端部中间掏空部分绕至第三环形结构(133)左半部分并通过光纤(1415)连接至双偏振复合干涉仪(14)；第四光纤环(1434)一端通过光纤(1414)连入双偏振复合干涉仪(14)、另一端通过弹性柱端部中间掏空部分绕至第三环形结构(133)左半部分并通过光纤(1416)连接至双偏振复合干涉仪(14)；Z方向第五弹性柱(1305)、第六弹性柱(1306)两端通过方形卡口连接至第二环形结构(132)，方形卡口中间掏空以通过光纤，第五光纤环(1435)一端通过光纤(1423)连入双偏振复合干涉仪(14)、另一端通过方形卡口中间绕至第二环形结构(132)前半部分并通过光纤(1425)连接至双偏振复合干涉仪(14)；第六光纤环(1436)一端通过光纤(1422)连入双偏振复合干涉仪(14)、另一端通过方形卡口中间绕至第二环形结构(132)前半部分并通过光纤(1424)连接至双偏振复合干涉仪(14)。


3.根据权利要求1或2所述的基于复合干涉仪的六维地震波测量装置，其特征是：
1)所述的双偏振复合干涉仪(14)包括第一光纤隔离器(141a)、第二光纤隔离器(141b)、第三光纤隔离器(141c)，第一起偏器(142a)、第二起偏器(142b)、第三起偏器(142c)，第一环形器(143a)、第二环形器(143b)、第三环形器(143c)，第一耦合器(144a)、第二耦合器(146a)、第三耦合器(144b)、第四耦合器(146b)、第五耦合器(144c)、第六耦合器(146c)，第一波分复用器(145a)、第二波分复用器(145b)、第三波分复用器(145c)，第一偏振分束器(147a)、第二偏振分束器(148a)、第三偏振分束器(147b)、第四偏振分束器(148b)、第五偏振分束器(147c)、第六偏振分束器(148c)；
所述的光电转换模块(15)包括第一至第十五探测器(151a)、(151b)、(151c)、(152a)、(152b)、(152c)、(153a)、(153b)、(153c)、(154a)、(154b)、(154c)、(155a)、(155b)、(155c)。
2)第一复合干涉仪(141)中，1310nm光源(113)通过第一光纤隔离器(141a)后连接至第一起偏器(142a)，经过45°保偏焊接后连接至第一耦合器(144a)的一个输入端；第一耦合器(144a)的另一个输入端与第一环形器(143a)b端口连接，第一环形器(143a)a端口与1550nm光源(112)连接，c端口通过光纤(1403)连接至第一探测器(151a)；第一耦合器(144a)的一个输出端与第一相位调制器(140a)相连，然后通过光纤(1404)连接第一光纤环(1431)，第一光纤环(1431)的输出光纤光纤(1406)连接至第一波分复用器(145a)的一个输入端；第一波分复用器(145a)的另一个输入端与第二光纤环(1432)输出光纤(1407)相连，第二光纤环(1432)另一端通过光纤(1405)连接至第一耦合器(144a)的另一个输出端；第一波分复用器(145a)的两个输出端经过相同的两根光纤与耦合器(146a)的两个输入端相连，第二耦合器(146a)的两个输出端分别连接第一偏振分束...

【专利技术属性】
技术研发人员：苑勇贵，李晋，田帅飞，张毅博，祝海波，安然，姜富强，张晓峻，杨军，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙;23