[发明专利]一种基于腔长可调F-P白光干涉解调装置的分布式光纤应变测量系统

权利要求书

1.一种基于腔长可调F-P白光干涉解调装置的分布式光纤应变测量系统，由宽谱光源(1)、四端口光纤环行器(2)、双端口连接的光纤耦合器(3)、腔长可调F-P白光干涉解调装置(4)、三端口光纤环行器(5)、第一传输光纤(6)和第二传输光纤(7)、第一光纤传感器阵列(8)和第二光纤传感器阵列(9)、第一光电探测信号放大器(10)和第二光电探测信号放大器(11)以及第一信号处理单元(12)和第二信号处理单元(13)组成，其特征是：宽谱光源(1)发出的光经由四端口光纤环行器(2)后经由光纤耦合器(3)被注入到腔长可调F-P白光干涉解调装置(4)，腔长可调F-P白光干涉解调装置产生光程差可调的两束问讯光信号，分别经过三端口光纤环行器和四端口光纤环行器后通过第一传输光纤(6)和第二传输光纤(7)被送入第一光纤传感器阵列(8)和第二光纤传感器阵列(9)，由第一光纤传感器阵列(8)反射回来的干涉信号光再次通过第一传输光纤(6)，经由三端口光纤环行器(5)被第一光电探测信号放大器(10)接收并被放大，信号最后经由第一信号处理单元(12)处理后给出测量结果；由第二光纤传感器阵列(9)反射回来的干涉信号光再次通过第二传输光纤(7)，经由四端口光纤环行器(2)被第二光电探测信号放大器(11)接收并被放大，最后经第二信号处理单元(13)处理后给出测量结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于腔长可调F-P白光干涉解调装置的分布式光纤应变测量系统，其特征是：所述的腔长可调F-P白光干涉解调装置是分别通过两个双端口2×2光纤耦合器将一个Sagnac环形光路结构与一个腔长可调的F-P光纤干涉仪耦合连接起来，其中的F-P光纤干涉仪由一端镀有全反射镜(42)的光纤，另一端和一个光纤自聚焦透镜准直器(43)相连接，光纤自聚焦透镜准直器被固定在一个精密滑移台的基座上，一个平面光学反射镜(44)被固定在可以滑移的平台上，正对着光纤自聚焦透镜准直器，构成了一个光程可调的F-P干涉仪。

3.根据权利要求1所述的一种基于腔长可调F-P白光干涉解调装置的分布式光纤应变测量系统，其特征是：所述的光纤传感器阵列是由基本的光纤传感器阵列组成的，而光纤传感器阵列则是由若干个首尾依次串接的光纤传感器组成，每个光纤传感器则是由一段长度任意的单模光纤组成，光纤传感器阵列是将一系列长度不等的单模光纤段构成首尾相接的串行阵列或者增加一个1×M多路光纤开关的选通连接将M个光纤传感阵列构造成一个巡回检测的M个线性光纤传感器阵列或者通过1×N，N＝2，3，4…光纤星形耦合器构成总线式光纤传感网络拓扑结构、星形光纤传感网络拓扑结构和复合星形光纤传感网络拓扑结构。