基于微波光子的光纤传感系统和光纤传感方法技术方案

本申请提供一种基于微波光子的光纤传感系统和光纤传感方法

【技术实现步骤摘要】
基于微波光子的光纤传感系统和光纤传感方法


[0001]本申请涉及光纤传感
，尤其涉及一种基于微波光子的光纤传感系统和光纤传感方法
。

技术介绍

[0002]随着传感技术的不断发展，对传感系统的灵敏度及响应速度的要求也日益提高
。
快速精密测量在很多领域都具有重要意义
。
例如，在结构体的健康监测中，快速
、
准确的测量结果可以及时反映结构体的运行情况，对保证系统的健康状态
、
实现快速及时的设备维护具有重要意义
。
在工程项目的实施过程中，在早期阶段，快速
、
精确的测量数据是有助于确保项目计划顺利进行的关键信息之一，可降低项目延期
、
返工或重启的风险
。
在医疗手术领域中，对如肿瘤位置等的连续精确测量，可减少对邻域组织不必要的伤害，降低并发症，对于确保人体安全健康至关重要
。
[0003]光纤传感器具有固有体积小
、
重量轻
、
抗电磁干扰
、<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于微波光子的光纤传感系统，用于感测外界物理量变化信息，其特征在于，包括：光信号产生单元，用于产生光信号；微波射频振荡器，用于产生第一射频信号和第二射频信号；微波
‑
光调制器，与所述光信号产生单元和所述微波射频振荡器连接，用于基于所述第一射频信号调制所述光信号，输出调制后光信号；光电转换单元，用于将所述光信号转换为第一电信号；微波相位探测器，用于在感测所述外界物理量变化信息之前，确定所述光纤传感系统的工作频率；所述微波相位探测器与所述光电转换单元连接，且与所述微波射频振荡器连接，用于产生表征所述第一电信号和所述第二射频信号的相位差的第二电信号；所述第一射频信号和所述第二射频信号的频率均为所述工作频率；及信号采集处理组件，与所述微波相位探测器连接，用于采集并解调所述第二电信号的强度，得到所述外界物理量变化信息
。2.
根据权利要求1所述的光纤传感系统，其特征在于，所述微波相位探测器包括矢量网络分析仪，用于在感测所述外界物理量变化信息之前，确定所述外界物理量变化信息的相位变化规律
。3.
根据权利要求2所述的光纤传感系统，其特征在于，所述信号采集处理组件用于根据所述相位变化规律，解调所述第二电信号的强度，得到所述外界物理量变化信息
。4.
根据权利要求1所述的光纤传感系统，其特征在于，所述光信号产生单元包括光源和干涉仪组件；所述光源用于产生宽带连续光；所述干涉仪组件用于对所述宽带连续光进行光学采样，得到采样后光信号
。5.
根据权利要求4所述的光纤传感系统，其特征在于，所述干涉仪组件包括双向耦合器和第一光纤干涉仪；所述双向耦合器包括第一端口
、
第二端口和第三端口；所述第一端口与所述光源连接，所述第二端口与所述第一光纤干涉仪连接，所述第三端口与所述微波
‑
光调制器连接；所述第一光纤干涉仪用于对所述宽带连续光进行光学采样，得到所述采样后光信号，并将所述采样后光信号传输给所述第三端口
。6.
根据权利要求5所述的光纤传感系统，其特征在于，所述干涉仪组件包括耦合器和多个所述第一光纤干涉仪；所述耦合器连接于所述双向耦合器的第二端口和所述多个第一光纤干涉仪之间；至少两个所述第一光纤干涉仪具有不同的自由光谱范围；所述多个第一光纤干涉仪分别对所述宽带连续光进行光学采样，得到多个所述采样后光信号；所述耦合器用于耦合多个所述采样后光信号
。7.
根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱琛，介瑞敏，刘波，
申请(专利权)人：之江实验室，
类型：发明
国别省市：