[发明专利]基于光频域反射计的振动检测装置及其方法

权利要求书

1.一种基于光频域反射计的振动检测装置，其特征在于，包括：调制模块、待测光纤、依次相连的窄线宽光纤激光器、两个光耦合器、解调和数据采集模块，其中：调制模块并联设置于两个光耦合器之间，待测光纤与调制模块相连；

所述的调制模块包括：信号发生器、依次相连的声光调制器、掺饵光纤放大器和光环形器，其中：信号发生器与声光调制器相连；

所述的解调和数据采集模块包括：光桥、数据采集卡、两个模数转换器和两个并联的平衡光电探测器，其中：两个并联的平衡光电探测器的输入端与光桥相连，输出端分别与两个模数转换器的输入端相连，两个模数转换器的输出端与数据采集卡相连。

2.根据权利要求1所述的振动检测装置，其特征是，所述的光耦合器为50/50光耦合器。

3.根据权利要求1所述的振动检测装置，其特征是，所述的窄线宽光纤激光器发射脉冲的频率是2kHz。

4.根据权利要求1所述的振动检测装置，其特征是，所述的声光调制器的调频时间为8μs，调制带宽为60MHz。

5.根据权利要求1所述的振动检测装置，其特征是，所述的光桥产生的相位差为90°±5°。

6.一种基于上述任一权利要求所述振动检测装置的振动检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、将PZT贴到待测光纤的一点，振动信号通过信号发生器加载到PZT上，同时在PZT上贴有加速度计以检测当前振动信号的加速度；

步骤2、窄线宽光纤激光器产生的光信号通过光耦合器分成两路，一路探测光B依次通过经信号发生器扫频的声光调制器、掺饵光纤放大器、光环形器输入待测光纤，待测光纤末端产生的瑞利背向散射光进入光环形器并输入另一个光耦合器；另一路参考光A直接进入该光耦合器与探测光B的瑞利背向散射光进行干涉；干涉后的两路光通过光桥后解调形成相位差；

步骤3、形成相位差的两路光信号依次通过平衡光电探测器转化为电信号，通过模数转换器变为数字信号后被数据采集卡采集，得到振动信号信息。