【技术实现步骤摘要】
本技术涉及微震监测，特别是涉及基于激光相位调制解调的微震传感装置。
技术介绍
1、矿产资源是我国重要的战略资源，关乎国家经济的发展和社会的稳定。煤矿等矿产资源的开采深度逐年增加，隧道工程的埋深可达2公里以上。而地应力会随着开采深度的增加而明显增大，并导致大量的微震活动，诱发深部巷道/隧道开挖、卸荷的高强度动力灾害，造成重大人员伤亡和经济损失。这些动力灾害是制约我国矿工业和基础工程建设的关键因素之一。
2、在内力或者外力的作用下，岩石等大多数固体材料会产生一定的形变甚至发生断裂，最终以弹性波形式向外界释放应变能，这种现象称为微震活动。微震监测技术是目前岩体破裂监测的最有效手段之一。其原理是将微震探头固定在某一待测区域内，当待测区域发生破坏时，随之产生的微震信号将被探头记录，通过信号传输系统传输至后端。微震监测技术可以通过相应的应力波震动分析微震事件时间、位置、能量信息，甚至可以捕捉比微震能量更低的微破裂前兆事件，实现塌方灾害等动力灾害的智能预警。然而，传统的电子微震传感器的灵敏度低且易受电磁干扰，急需一种新型的微震传感器解决上述难题。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述问题，提供一种不容易受磁场干扰且灵敏度高的基于激光相位调制解调的微震传感装置,能有效对各类动力灾害进行实时监测和预警。
2、一种基于激光相位调制解调的微震传感装置，包括：激光器、分光器件及信号处理系统；
3、所述分光器件位于所述激光器的输出光路上，以用于将所述激光器的输出激光劈
4、所述第一光束的光路上依次设有的调制器件、扩束器件、聚焦器件及光纤，以获得相位调制信号；
5、所述第二光束的光路上依次设有的第一探测器件与第一混频器，以用于将所述第二光束的相位与参考频率信号进行混频，得到一阶相位调制解调信号；
6、所述第三光束的光路上依次设有的第二探测器件与第二混频器，以用于将所述第三光束的相位与参考频率的倍频信号进行混频，得到二阶相位调制解调信号；
7、所述信号处理系统与所述第一混频器、所述第二混频器电连接，以用于对所述一阶相位调制解调信号与所述二阶相位调制解调信号进行处理，得到外界环境微震信号。
8、其中一个实施例中，所述分光器件包括第一分光单元和第二分光单元；
9、所述第一分光单元置于所述激光输出光路上，用于将所述输出激光劈裂为第一光束与探测光束；
10、所述第二分光单元置于所述探测光束的输出光路上，用于将所述探测光束劈裂为第二光束与第三光束。
11、其中一个实施例中，所述第三光束的路径上还设有反射镜；
12、所述反射镜设置在所述第二探测器件之前，用于改变所述第三光束的光路路径。
13、其中一个实施例中，还包括信号源；
14、所述信号源的一端与所述调制器件连接，另一端与所述第一混频器连接，通过所述信号源提供参考频率信号。
15、其中一个实施例中，还包括倍频器；
16、所述倍频器的一端与所述信号源连接，另一端与所述第二混频器连接，通过所述倍频器提供参考频率的倍频信号。
17、其中一个实施例中，所述调制器件采用电光调制器。
18、其中一个实施例中，所述第一探测器件与所述第二探测器件采用光电探测器。
19、其中一个实施例中，所述聚焦器件采用液体透镜。
20、相较于现有技术，本技术提供的基于激光相位调制解调的微震传感装置具有以下效果：
21、1.第一光束通过先扩束后聚焦的方式得到的聚焦光束效果更好，并通过一阶相位调制解调信号与二阶相位调制解调信号确定唯一相位，能实现在粗糙表面进行探测的功能，并能实现多频振动的探测。
22、2.利用激光直接接收外界环境的微震信号并反映在激光的相位变化中，基于激光自混合相位调制解调技术探测激光相位变化从而探测外界环境的震动，不容易受磁场干扰，且灵敏度高，鲁棒性强。
23、3.激光可通过光纤实现激光的远距离传输，可实现微震信号的远距离监测。
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1.一种基于激光相位调制解调的微震传感装置，其特征在于，包括：激光器、分光器件及信号处理系统；
2.根据权利要求1所述的基于激光相位调制解调的微震传感装置，其特征在于，所述分光器件包括第一分光单元和第二分光单元；
3.根据权利要求1或2所述的基于激光相位调制解调的微震传感装置，其特征在于，所述第三光束的路径上还设有反射镜；
4.根据权利要求3所述的基于激光相位调制解调的微震传感装置，其特征在于，还包括信号源；
5.根据权利要求4所述的基于激光相位调制解调的微震传感装置，其特征在于，还包括倍频器；
6.根据权利要求4或5所述的基于激光相位调制解调的微震传感装置，其特征在于，所述调制器件采用电光调制器。
7.根据权利要求4或5所述的基于激光相位调制解调的微震传感装置，其特征在于，所述第一探测器件与所述第二探测器件采用光电探测器。
8.根据权利要求4或5所述的基于激光相位调制解调的微震传感装置，其特征在于，所述聚焦器件采用液体透镜。
【技术特征摘要】
1.一种基于激光相位调制解调的微震传感装置，其特征在于，包括：激光器、分光器件及信号处理系统；
2.根据权利要求1所述的基于激光相位调制解调的微震传感装置，其特征在于，所述分光器件包括第一分光单元和第二分光单元；
3.根据权利要求1或2所述的基于激光相位调制解调的微震传感装置，其特征在于，所述第三光束的路径上还设有反射镜；
4.根据权利要求3所述的基于激光相位调制解调的微震传感装置，其特征在于，还包括信号源；
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【专利技术属性】
技术研发人员：王汉睦，周健，王琦，聂晓明，程吉利，向志毅，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：新型
国别省市：
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