[发明专利]根据干涉量度学原理的偏转测量设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据干涉量度学原理(Interferometrieprinzip)的偏转测量设备，具有辐射源、实现第一光程的第一纤维光学装置、实现第二光程的第二纤维光学装置、偏转体和分析电路，其中第一纤维光学装置和第二纤维光学装置在输入侧可施加有辐射源的能干涉的辐射，其中至少第一纤维光学装置与偏转体连接，并且其中在第一纤维光学装置中引导的第一分辐射和在第二纤维光学装置中引导的第二分辐射在输出侧汇合并且向分析电路输送干涉辐射，并且通过分析电路分析。

背景技术

基于干涉量度学原理的偏转测量设备在现有技术中很久以来公知，并且所述偏转测量设备在那里到处得到应用，其中必须以高灵敏度进行和识别偏转体的机械偏转。例如在基于偏转体的重复的或者还周期性的偏转的振动测量设备的领域内应用，其中偏转体的偏转要么通过物理过程-例如在涡旋流量测量时-外部确定，或者其中激励偏转体的偏转并且真正感兴趣的参量例如在被激励的振荡的阻尼中存在-例如在粘度测量时。在另外的测量任务中感兴趣的是偏转体的偏转的程度，例如在压力或者压差测量的情况下对膜的偏转在测量技术上检测时。

此外，纤维光学(faseroptisch)干涉量度学因此是具有优点的，因为能够探测非常小的偏转，亦即处于使用的辐射的(子)波段内的偏转。已知用干涉仪使两个在时间上足够相干的-亦即能干涉的-射束重叠。通常-相干的-辐射源的辐射用分束器分成第一分射束和第二分射束，其中在这里关注的对纤维光学装置的应用的情况下分射束正是通过这些纤维光学装置引导。第一分射束和第二分射束的通过纤维光学装置实现的光程也称为干涉仪的臂。在干涉仪的输出处，分射束汇合并且引起干涉。干涉仪的输出处的辐射强度与两个干涉的分射束的相位差的余弦成比例。相位差的变化，例如通过干涉仪臂的长度的最小的变化引起，导致干涉仪的输出处的可探测的强度变化，其中长度变化在本情况下由此产生：使光程之一通过偏转体引导，使得偏转体的偏转直接对光程的长度起作用并且从而能被探测。这里概念“纤维光学装置”不限制地在波导的意义上来理解，尽管它也可以涉及波导。用纤维光学装置例如也可以指光波导内的不同的芯。

作为干涉仪经常使用马赫-曾德尔干涉仪(Mach-Zehnder-Interferometer)，原则上也可以设想其他干涉仪类型，例如迈克尔逊干涉仪。为产生在干涉仪中使用的辐射，半导体激光器特别适合作为辐射源。即使在这里提到用纤维光学装置实现的光程，也可以不限制地仅将其理解为可见的电磁辐射，更确切地说其可以涉及任意的电磁辐射，只要其适合干涉量度学领域中的纤维光学应用。

然而干涉仪的测量方法的高灵敏性不仅带来优点，而且伴随带来缺点，因为由于高灵敏性始终存在产生不希望的干扰信号的危险，这特别在过程测量技术的经常恶劣的环境中如此。这里问题在于，必须使偏转体与在其上固定的第一或第二纤维光学装置一起趋于要检测的过程，然而分析电路应该尽可能远离该过程布置，例如在高温或者高压应用的情况下。除分析电路外，使用的光学耦合器对于热和机械负荷也经常是灵敏的，其中光学耦合器构成第一和第二纤维光学装置的交互作用区域。当必须把光学耦合器远离在测量技术上要检测的物理过程布置时，强制地将通过第一纤维光学装置和通过第二纤维光学装置构成的光程的非常大的延伸与此相联系。然而这也意味着，对偏转灵敏的区域不仅限于偏转体，而且也限于对偏转体的必要时广阔延伸的引线区域，这出于前述的原因可能是有问题的。

发明内容

因此本发明的任务在于，说明一种在使用纤维光学装置的情况下根据干涉量度学原理的偏转测量设备，其不容易受在分析单元和偏转体之间作用的干扰。