一种提高法珀传感器干涉条纹精细度的光路结构制造技术

技术编号:44927110 阅读:40 留言:0更新日期:2025-04-08 19:07
本发明专利技术提供了一种提高法珀传感器干涉条纹精细度的光路结构,属于光纤传感技术领域,包括激光器、2×1光纤合束器、光纤环形器、法珀传感器、1×2光纤分束器、光电探测器和掺铒光纤放大器。激光器产生稳定光源,光信号通过2×1光纤合束器和光纤环形器进入法珀传感器,生成干涉条纹。随后,1×2光纤分束将光信号分为两部分:一部分传输至光电探测器进行信号检测,另一部分进入掺铒光纤放大器进行放大,并通过反馈光路循环回系统中。所述光路结构通过引入信号放大与多次反馈的光路设计,实现了多光束干涉,显著提高了干涉条纹的精细度,进而提升了法珀传感器在位移与相位检测中的灵敏度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光纤传感,具体涉及一种提高法珀传感器干涉条纹精细度的光路结构


技术介绍

1、传统的信号检测方法主要包括超声波检测、电磁波检测和光学检测等,这些方法在实际应用中面临诸多挑战。例如,超声波检测易受环境噪声干扰,且信号的传播特性受到检测介质的影响;电磁波检测则易受外部电磁干扰,可能导致误判;而常规光学检测设备在灵敏度和分辨率方面存在局限性,难以满足复杂环境下对微弱信号的精准捕获。

2、光纤传感器凭借抗电磁干扰、灵敏度高、尺寸小、重量轻等显著优势,广泛应用于高压电力设备在线监测、水声探测、振动检测等领域。其中,基于法布里-珀罗(fabry-perot,f-p)干涉原理的光纤传感器尤为引人注目。法布里-珀罗干涉光纤传感器通过光在腔体内的多次反射形成干涉效应,能够对外部环境的微弱变化(如声波、压力、振动或温度)实现高精度探测。

3、本专利技术旨在解决现有技术中法布里-珀罗光纤传感器在干涉条纹精细度方面的不足,尤其是传统传感器由于条纹较宽和信号损耗问题,导致传感器的分辨率和信号对比度性能较差。现有技术中,干涉条纹的精细度较低,限制本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种提高法珀传感器干涉条纹精细度的光路结构,其特征在于,包括:激光器(1),2×1光纤合束器(2),光纤环形器(3),法珀传感器(4),1×2光纤分束器(5),掺铒光纤放大器(6)和光电探测器(7);

2.根据权利要求1所述的提高法珀传感器干涉条纹精细度的光路结构,其特征在于,所述光纤环形器(3)具有第一端口、第二端口、第三端口三个传输端口,光信号传输方向只能从第一端口到第二端口,再从第二端口到第三端口,不能反向传输。

3.根据权利要求2所述的提高法珀传感器干涉条纹精细度的光路结构,其特征在于,激光器(1)发出的激光从2×1光纤合束器(2)的一个输入端口输入,...

【技术特征摘要】

1.一种提高法珀传感器干涉条纹精细度的光路结构,其特征在于,包括:激光器(1),2×1光纤合束器(2),光纤环形器(3),法珀传感器(4),1×2光纤分束器(5),掺铒光纤放大器(6)和光电探测器(7);

2.根据权利要求1所述的提高法珀传感器干涉条纹精细度的光路结构,其特征在于,所述光纤环形器(3)具有第一端口、第二端口、第三端口三个传输端口,光信号传输方向只能从第一端口到第二端口,再从第二端口到第三端口,不能反向传输。

3.根据权利要求2所述的提高法珀传感器干涉条纹精细度的光路结构,其特征在于,激光器(1)发出的激光从2×1光纤合束器(2)的一个输入端口输入,经过2×1光纤合束器(2)后传给光纤环形器(3)的第一端口,光从光纤环形器(3)的第一端口传送到光纤环形器(3)的第二端口,法珀传感器(4)和光纤环形器(3)的第二端口连接。

4.根据权利要求3所述的提高法珀传感器干涉条纹精细度的光路结构,其特征在于,光从法珀传感器(4)的敏感膜片反射回光纤,再从第二端口传送到光纤环形器(3)的第三端口,再从第三端口传送到1×2光纤分束器(5),光纤环形器(3)的第三端口连接1×2光纤分束器(5)的输入端。

5.根据权利要求4所述的提高法珀传感器干涉条纹精细度的光路结构,其特征在于,所述1×2光纤分束器(5)将光分为两路,一路光进入光电探测器(7)被检测,另一路光进入掺铒光纤放大器(6)。

6.根据权利要求1所述的提高法珀传感器干涉条纹精细度的光路结构,其特征在于,所述激光器(1)为系统提供波长可调谐且稳定输出的光源。

7.根据权利要求1所述的提高法珀传感器干涉条纹精细度的光路结构,其特征在于,所述2×1光纤合束器(2),将激光器(1)输出的激光和经过掺铒光纤放大器(6)放大后的...

【专利技术属性】
技术研发人员:汤贝贝张国强郭少朋李群张萌邱宗甲邵剑吴鹏
申请(专利权)人:中国科学院电工研究所
类型:发明
国别省市:

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