一种光纤光栅分布式加速度监测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种光纤光栅分布式加速度监测装置及方法，其中光纤光栅分布式加速度监测装置包括：光源，用于发出一路监测光；第一光延迟模块，输出为两路具有第一延迟差的脉冲信号；低反射率窄带光纤光栅阵列，输出所述第一光延迟模块两路脉冲信号的反射光信号；第二光延迟模块，输出为具有第二延迟差的两路脉冲信号；干涉模块，用于所述第二光延迟模块输出的两路输出脉冲信号产生干涉并输出干涉信号；干涉信号处理模块，根据所述干涉模块输出的干涉信号，得到外界加速度变化。本发明专利技术传感系统距离长，单根光纤可容纳光栅数量庞大，测点数多，且加速度传感无需双光栅之间波长匹配、亦无多次反射串扰、系统稳定性与耐久性好，简单且可靠性高，可长期在线监测。

【技术实现步骤摘要】
一种光纤光栅分布式加速度监测装置及方法
本专利技术涉及一种超密集化光纤光栅加速度传感阵列技术及装置，用于工程结构加速度的分布式传感。可实现对各类工程及地质结构微加速度、微震、扰动、动态形变、开裂及声发射的长期实时在线监测。
技术介绍
光纤分布式加速度传感器由于其具有高耐久、抗电磁串扰、可分布式等一系列优点，在各类工程结构如航空航天、土建交通、海洋工程、军事、工业及民用结构的加速度、扰动或声传感探测，并做出安全性评价与必要的预警。对于现有分布式光纤加速度传感技术和系统，探测距离范围和信噪比之间的矛盾是关键问题之一，探测距离越远，则后向散射光信号越弱，因而信噪比越差，导致系统分辨率、精度大幅下降。为提高系统信噪比，目前一般采用在光纤中刻写弱反射光纤光栅阵列，以增强后向散射信号，同时利用相邻两个相同波长的光栅反射光产生脉冲干涉信号，通过探测加速度所引起干涉信号相位变化，实现对加速度强度及频率的传感。此类技术方法能够有效提高反射信号强度，但仍存在若干关键问题。此类技术方案要求相邻两个弱反射光栅的反射光波长必须保持严格一致，否则无法产生干涉，而在实际工程本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光纤光栅分布式加速度监测装置，其特征在于，包括：/n光源，用于发出一路监测光；/n第一光延迟模块，将所述光源发出的一路监测光输出为两路具有第一延迟差的脉冲信号；/n低反射率窄带光纤光栅阵列，通过低反射率窄带光纤光栅阵列中的每个单弱反射光栅反射，输出所述第一光延迟模块两路脉冲信号的反射光信号；/n第二光延迟模块，将所述低反射率窄带光纤光栅阵列输出的反射光信号输出为具有第二延迟差的两路脉冲信号；/n干涉模块，用于所述第二光延迟模块输出的两路输出脉冲信号产生干涉并输出干涉信号；/n干涉信号处理模块，根据所述干涉模块输出的干涉信号，得到外界加速度变化。/n

【技术特征摘要】
1.一种光纤光栅分布式加速度监测装置，其特征在于，包括：
光源，用于发出一路监测光；
第一光延迟模块，将所述光源发出的一路监测光输出为两路具有第一延迟差的脉冲信号；
低反射率窄带光纤光栅阵列，通过低反射率窄带光纤光栅阵列中的每个单弱反射光栅反射，输出所述第一光延迟模块两路脉冲信号的反射光信号；
第二光延迟模块，将所述低反射率窄带光纤光栅阵列输出的反射光信号输出为具有第二延迟差的两路脉冲信号；
干涉模块，用于所述第二光延迟模块输出的两路输出脉冲信号产生干涉并输出干涉信号；
干涉信号处理模块，根据所述干涉模块输出的干涉信号，得到外界加速度变化。


2.根据权利要求1所述的光纤光栅分布式加速度监测装置，其特征在于，所述第一光延迟模块包括：
脉冲调制器，用于对所述光源发出的一路监测光进行脉冲调制产生脉冲信号；
第一光纤分束器，将所述脉冲调制器产生的脉冲信号分两路输出；
相位调制器，对所述第一光纤分束器输出的一路脉冲信号进行相位调制；
第一光纤合束器，将所述第一光纤分束器输出的另一路脉冲信号和经所述相位调制器输出的一路脉冲信号输出，形成两路具有第一延迟差的脉冲信号。


3.根据权利要求1所述的光纤光栅分布式加速度监测装置，其特征在于，所述第二光延迟模块，包括：
第二光纤分束器，将所述低反射率窄带光纤光栅阵列输出的反射光信号分两路输出；
光纤移相器，对所述第二光纤分束器输出的一路反射光信号进行相位调制，输出与所述第二光纤分束器输出的另一路反射光信号具有第二延迟差的脉冲信号。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙安，吴智深，杨阳，范婷，
申请(专利权)人：西北大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61