一种本地噪声自滤除的混合式光纤振动传感系统技术方案

技术编号:26593328 阅读:30 留言:0更新日期:2020-12-04 21:14
本发明专利技术涉及一种本地噪声自滤除的混合式光纤振动传感系统,采用波分复用技术,实现以迈克尔逊干涉结构和马赫泽德干涉结构为原理的前向干涉光与以相干光时域反射结构为原理的后向散射光的融合,同时借助光纤耦合器与无源滤波器件实现不同中心波长激光的分离。其中,利用马赫泽德干涉结构对本地噪声进行自滤除,利用迈克尔逊干涉结构对振动信号进行波形还原,利用相干光时域反射系统对振动信号进行空间定位,最终实现在本地噪声下振动信号的波形还原与空间定位。此外,前向干涉光采用随机双反馈相位调制的混沌光源,可以抑制光路中的散射噪声,提高系统信噪比。

【技术实现步骤摘要】
一种本地噪声自滤除的混合式光纤振动传感系统
本专利技术涉及光纤传感
,更具体地说,涉及一种本地噪声自滤除的混合式光纤振动传感系统。
技术介绍
近年来,光纤振动传感技术具有抗干扰强、灵敏度高等优点,逐渐应用在周界安防、交通运输、故障诊断等领域。基于迈克尔逊干涉结构或基于马赫泽德干涉结构的前向干涉型光纤振动传感系统,均由两条长度相等的单模光纤组成,可对振动信号进行感知与还原,但缺点在于很难对振动信号进行定位。基于相干光时域反射结构的后向散射型光纤振动传感系统,利用后向瑞利散射光与本征光产生拍频信号,可对振动信号进行精准定位,但由于后向散射光信号较弱,很难对振动信号进行还原,同时容易受到解调系统本地环境噪声的干扰,影响系统的振动检测性能。为了解决此问题,本专利技术采用波分复用技术,利用耦合器与无源滤波结构,将前向干涉光与后向散射光进行融合,通过迈克尔逊干涉结构与相干光时域反射结构实现对振动信号的还原与定位,再通过马赫泽德干涉结构对本地噪声进行自滤除。为了抑制噪声干扰,同时采用宽频谱、类噪声的混沌激光作为前向干涉结构的光源,可以抑制光纤中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种本地噪声自滤除的混合式光纤振动传感系统,其特征在于,包括:/n激光器(1)、第一环行器(2)、第一光纤耦合器(3)、第一可调光衰减器(4)、第一相位调制器(5)、任意波形发生器(6)、第一可变光纤延迟线(7)、第二可调光衰减器(8)、第二相位调制器(9)、第二可变光纤延迟线(10)、第二光纤耦合器(11)、第三光纤耦合器(12)、光隔离器(13)、第四光纤耦合器(15)、第一滤波器(16)、第五光纤耦合器(17)、第一传感光纤(18)、第二传感光纤(19)、第六光纤耦合器(20)、第一光电探测器(21)、第二滤波器(22)、第三传感光纤(23)、第一光纤光栅器件(24)、第四传感光纤(...

【技术特征摘要】
1.一种本地噪声自滤除的混合式光纤振动传感系统,其特征在于,包括:
激光器(1)、第一环行器(2)、第一光纤耦合器(3)、第一可调光衰减器(4)、第一相位调制器(5)、任意波形发生器(6)、第一可变光纤延迟线(7)、第二可调光衰减器(8)、第二相位调制器(9)、第二可变光纤延迟线(10)、第二光纤耦合器(11)、第三光纤耦合器(12)、光隔离器(13)、第四光纤耦合器(15)、第一滤波器(16)、第五光纤耦合器(17)、第一传感光纤(18)、第二传感光纤(19)、第六光纤耦合器(20)、第一光电探测器(21)、第二滤波器(22)、第三传感光纤(23)、第一光纤光栅器件(24)、第四传感光纤(25)、第三滤波器(26)、第二光纤光栅器件(27)、第二光电探测器(28)、窄线宽激光器(29)、第七光纤耦合器(30)、声光调制器(31)、信号发生器(32)、掺饵光纤放大器(33)、第四滤波器(34)、第二环行器(35)、第五滤波器(36)、第八光纤耦合器(37)、平衡光电探测器(38)和数据采集模块(39);
其中,激光器(1)与第一环行器(2)的a端口相连,第一环行器(2)的b端口与第一光纤耦合器(3)的输入端相连,第一光纤耦合器(3)的输出端a端口与第一可调光衰减器(4)的输入端口相连,第一可调光衰减器(4)的输出端口与第一相位调制器(5)的输入端口相连,第一相位调制器(5)同时连接至任意波形发生器(6),受任意波形发生器(6)调制驱动,第一相位调制器(5)的输出端口与第一可变光纤延迟线(7)的输入端口相连,可变光纤延迟线(7)的输出端口与第二光纤耦合器(11)的a端口相连,第一光纤耦合器(3)的b端口与第二可调光衰减器(8)的输入端口相连,第二可调光衰减器(8)的输出端口与第二相位调制器(9)的输入端口相连;第二相位调制器(9)连接任意波形发生器(6),受任意波形发生器(6)调制驱动,第二相位调制器(9)的输出端口与第二可变光纤延迟线(10)的输入端口相连,第二可变光纤延迟线(10)的输出端口与第二光纤耦合器(11)的b端口相连,第二光纤耦合器(11)与第三光纤耦合器(12)的b端口相连,第一环行器(2)的c端口与第三光纤耦合器(12)...

【专利技术属性】
技术研发人员:王宇赵瑞刘昕张红娟高妍白清靳宝全
申请(专利权)人:太原理工大学
类型:发明
国别省市:山西;14

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