【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光纤传感，尤其涉及一种基于马赫曾德原理的地震检波器。
技术介绍
1、随着地震勘探技术的发展，特别是高分辨率勘探的深入，对地震勘探数据采集的精度和质量要求也越来越高，要求采集数据具有宽频、高保真、高信噪比、高动态，以便更好地识别地质结构、岩性、流体、裂缝油藏，改进油藏定位、储集特征、油藏连通性的描述和提高采收率等。作为野外数据采集关键的部件之一的地震检波器，其性能的好与坏，将直接关系到采集数据质量和地质分析的效果。
2、在常规反射地震勘探中，接收地震有效波的频率范围一般在3hz～300hz之间，并要求传感器在此频率范围内对振动的相位和振幅响应是线性的、稳定的。在目前地震勘探领域使用的检波器中，从工作原理来讲可分为电磁感应式检波器、压敏检波器和数字传感器或叫数字检波器，目前，用量最大的是电磁感应式检波器，这其中还可分常规检波器和超级检波器等。
3、电磁感应原理是利用上、下两个线圈绕制在铝制线圈架上，组成一个惯性体，由弹簧片悬挂在永久磁铁产生的磁场中，永久磁铁与检波器外壳固定在一起。当检波器外壳随地面震动时，引起线圈相对于永久磁铁运动，两线圈产生感应电动势，随着检波器外壳振动的大小变化，感应电动势也随之变化，速度越大，感应电势也大，检波器震动时，在检波器的输出端输出相应的电信号，传输给地震仪器。两个线圈的接法应满足：在绕制线圈时，一个线圈正绕另一线圈反绕，并把上线圈的终端与下线圈的起端联在一起(反向连接)，把上下线圈的另外两个端头做为输出端。当线圈相对磁钢运动时，由于两线圈的磁场方向相反，所以连接
4、电磁感应式检波器的永磁体由于受温度、地磁影响大、易氧化且磁场不稳定，地震检波器的灵敏度低、稳定性及重复性差。现场工作量大，自然频率选择较多、需要大量的检波器组合，排列复杂，强度大。实际的探测工作中,地质勘探人员需要携带大量的测量器材，特别是布设探测器阵列时，沉重的电缆和众多的探测器令人不堪负荷。而探测地点又常在深山大林之中，工作量大，同时,检波器电缆易受外界电磁场的干扰，影响数据的可靠性。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种基于马赫曾德原理的地震检波器，与检波方向平行地设置于待检测区域，包括：
2、激光发射器，所述激光发射器通过第一光纤连接分束耦合器，用于向所述分束耦合器发射连续激光；
3、光电探测器，所述光电探测器通过第二光纤连接合束耦合器，用于接收所述合束耦合器发射的光信号；
4、差动结构，所述差动结构的一端设有第一接收光纤和第一发射光纤，所述差动结构的另一端设有第二接收光纤和第二发射光纤，所述第一接收光纤和所述第二接收光纤分别连接所述分束耦合器的两个输出端，所述第一发射光纤和所述第二发射光纤分别连接所述合束耦合器的两个输入端；
5、所述分束耦合器接收所述连续激光并发射出两束分束激光，所述差动结构接收各所述分束激光并发射光信号；
6、所述合束耦合器在地震未发生时接收光信号进行合束产生标准光信号发射给所述光电探测器，以及在地震发生时接收在所述差动结构内产生偏移后的光信号进行合束产生干涉光信号发射给所述光电探测器；
7、所述光电探测器将所述干涉光信号相对于所述标准光信号的强度变化作为地震强度。
8、优选的，所述差动结构包括：
9、支撑轴，所述支撑轴上可滑动的套设有质量体；
10、第一螺线结构光纤，套设于所述支撑轴上，所述第一螺线结构光纤的一端连接所述质量体的一端，所述第一螺线结构光纤的另一端连接所述第一接收光纤和所述第一发射光纤；
11、第二螺线结构光纤，套设与所述支撑轴上，所述第二螺线结构光纤的一端连接所述质量体的另一端，所述第二螺线结构光纤的另一端设有所述第二接收光纤和所述第二发射光纤；
12、在发生地震时，所述质量体在所述支撑轴上发生微位移，带动所述第一螺线结构光纤和所述第二螺线结构光纤在所述支撑轴上伸长或压缩，使得所述分束激光产生偏移。
13、优选的，所述差动结构还包括外壳，所述支撑轴的两端分别与所述外壳两端的内壁抵接；
14、所述外壳的两端开设有供所述第一接收光纤、所述第一发射光纤、所述第二接收光纤和所述第二发射光纤伸出的开孔；
15、所述支撑轴、所述质量体、所述第一螺线结构双光纤和所述第二螺线结构双光纤均封装于所述外壳内。
16、优选的，所述外壳与所述支撑轴的抵接处还设有减震器。
17、优选的，各所述开孔处分别设有第一保护套管和第二保护套管，所述第一保护套管包裹于所述第一接收光纤、所述第一发射光纤的外部，所述第二保护套管包裹于所述第二接收光纤和所述第二发射光纤的外部。
18、优选的，所述第一螺线结构光纤由所述第一接收光纤和所述第一发射光纤缠绕并熔接形成；
19、所述第二螺线结构光纤由所述第二接收光纤和所述第二发射光纤缠绕并熔接形成。
20、优选的，所述激光发射器发射的连续激光的波长为1550nm，功率为40毫瓦。
21、优选的，所述第一接收光纤、所述第一发射光纤、所述第二接收光纤和所述第二发射光纤为单模光纤。
22、优选的，所述外壳为桶型，且所述外壳的内部为真空。
23、优选的，所述外壳采用不锈钢材料制备而成。
24、上述技术方案具有如下优点或有益效果：
25、1)基于马赫曾德原理实现了地震检波器，结构小巧，不用沉重的电缆和众多的探测器即可实现地震检波并且灵敏度高、稳定性好；
26、2)不用和传统的检波器电缆一样易受外界电磁场的干扰，具有数据可靠性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于马赫曾德原理的地震检波器，其特征在于，与检波方向平行地设置于待检测区域，包括：
2.根据权利要求1所述的地震检波器，其特征在于，所述差动结构包括：
3.根据权利要求2所述的地震检波器，其特征在于，所述差动结构还包括外壳，所述支撑轴的两端分别与所述外壳两端的内壁抵接；
4.根据权利要求3所述的地震检波器，其特征在于，所述外壳与所述支撑轴的抵接处还设有减震器。
5.根据权利要求3所述的地震检波器，其特征在于，各所述开孔处分别设有第一保护套管和第二保护套管，所述第一保护套管包裹于所述第一接收光纤、所述第一发射光纤的外部，所述第二保护套管包裹于所述第二接收光纤和所述第二发射光纤的外部。
6.根据权利要求2所述的地震检波器，其特征在于，所述第一螺线结构光纤由所述第一接收光纤和所述第一发射光纤缠绕并熔接形成；
7.根据权利要求1所述的地震检波器，其特征在于，所述激光发射器发射的连续激光的波长为1550nm，功率为40毫瓦。
8.根据权利要求1所述的地震检波器，其特征在于，所述第一接收光纤、所述第一
9.根据权利要求3所述的地震检波器，其特征在于，所述外壳为桶型，且所述外壳的内部为真空。
10.根据权利要求3所述的地震检波器，其特征在于，所述外壳采用不锈钢材料制备而成。
...【技术特征摘要】
1.一种基于马赫曾德原理的地震检波器，其特征在于，与检波方向平行地设置于待检测区域，包括：
2.根据权利要求1所述的地震检波器，其特征在于，所述差动结构包括：
3.根据权利要求2所述的地震检波器，其特征在于，所述差动结构还包括外壳，所述支撑轴的两端分别与所述外壳两端的内壁抵接；
4.根据权利要求3所述的地震检波器，其特征在于，所述外壳与所述支撑轴的抵接处还设有减震器。
5.根据权利要求3所述的地震检波器，其特征在于，各所述开孔处分别设有第一保护套管和第二保护套管，所述第一保护套管包裹于所述第一接收光纤、所述第一发射光纤的外部，所述第二保护套管包裹于所述第二接收光纤和所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱永明，季东来，朱琪枫，丁苏加，
申请(专利权)人：上海宇久环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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