[发明专利]光纤激光传感器动态信号解调方法

权利要求书

1.光纤激光传感器动态信号解调方法，其特征是首先建立传感系统，传感系统包括拍频信号产生部分和信号解调部分，拍频信号产生部分产生拍频信号，并通过传感探头(3)接受动态信号，原始拍频信号被动态信号调制得到调频信号，调频信号输入信号解调部分，信号解调部分完成滤波、混频处理，并通过调频解调器(9)对调频信号进行解调，得到调制信号，即动态信号，将调制信号经AD数据采集卡(10)模数转换后，送入数字处理电路(11)处理得到动态信号的频率、加速度参数，其中调频解调器(9)的输出电压至少在f_c-Δf_max至f_c+Δf_max的范围内与频偏成线性关系，f_c和Δf_max分别为调频解调器(9)能解调的调频信号的载波频率和最大频偏。

2.根据权利要求1所述的光纤激光传感器动态信号解调方法，其特征是传感探头(3)采用多纵模光纤激光传感器，它对应力的响应为：

dfN=-(Nc2nLdnn+Nc2nLdLL)=-fN(dnn+dLL)=-fN(1-pe)ϵ]]>

fN=Nc2nL]]>

其中ε是施加在传感探头(3)的纵向应变，f_N为原始拍频信号的频率，p_e为传感探头(3)的光纤有效弹光系数，数值为0.22，N为大于零的整数，L是多纵模光纤激光器的腔长，n是传感探头(3)的光纤的有效折射率系数，c是真空中的光速，当有一个动态信号作用在传感探头(3)上时，施加在传感探头(3)的纵向应变呈周期性变化，表示为：

ε＝A_mcos(2πf_mt)

A_m为动态信号作用在传感探头(3)上微应变变化的幅度，与动态信号的强度即动态信号的加速度成正比，f_m为动态信号的频率，令k_N＝-f_N(1-p_e)，拍频信号产生部分的输出信号，在任一时刻t输出信号的相位为：

最终从拍频信号产生部分输出信号为：

sN(t)=aNcos[2πfNt+kNAmfmsin(2πfmt)]]]>

其中a_N是最终从光电探测器输出信号的幅度，s_N(t)为一个典型的调频信号，也就是说动态信号对拍频信号进行了调制，拍频信号产生部分输出信号为很多调频信号的总和，载波信号为f_N，最大频偏为k_NA_m，据此对调频信号进行解调，得到动态信号的信息。