[发明专利]一种无振膜光纤激光传声器

说明书

一种无振膜光纤激光传声器，包括泵浦源、波分复用器、光纤布拉格光栅、掺杂光纤、法布里‑珀罗标准具和输出光纤，所述泵浦源的输出端与波分复用器的第一端口连接，波分复用器的第二端口依次与光纤布拉格光栅、掺杂光纤和法布里‑珀罗标准具顺序连接，波分复用器的第三端口与输出光纤连接。该无振膜光纤激光传声器采用光纤激光谐振腔，控制光纤布拉格光栅与法布里‑珀罗标准具的温度系数保持相同，使得光纤布拉格光栅中心波长和法布里‑珀罗标准具的谐振波长随温度变化保持协同漂移，保持光纤激光传声器灵敏度不变，具有结构简单、稳定性好、频响范围宽等优点，适用于语音通讯和声探测等领域。

技术领域

本发明涉及光纤传感、仪器仪表技术领域，具体涉及一种无振膜光纤激光传声器。

背景技术

传声器作为一种将声信号转化为相应的电信号的传感器，在声探测系统中占据了重要的地位，其性能的优劣直接影响了声探测系统的性能。传声器的应用极为广泛，在民用方面，能够应用于广播系统和环境、建筑、汽车、飞机等声探测和分析。

光纤传声器作为一种新型的传声器，是将声信号转化为相应的光信号，具有结构简单、体积小、灵敏度高、耐腐蚀、不易受电磁干扰等优点，能够很好的应用于各种如高温、高压、强腐蚀、强辐射、强电磁干扰等极端环境，能够很好地应用于安防、噪声分析与研究、变压器运行状态监测、生命探测、医疗等领域，应用极为广泛。无振膜光纤传声器的出现解决了光纤传声器的特性受振膜约束的问题，其是利用法布里-珀罗标准具两反射面之间的光传输介质折射率随声场变化，使得干涉相位发生变化，因此，通过解调相位的变化就能够实现声信号的还原。无振膜光纤传声器虽然结构较为简单，但是其性能易受温度的影响，稳定性较差。

发明内容

为解决目前无振膜光纤传声器易受温度波动影响的问题，本发明提出一种无振膜光纤激光传声器。

本发明提供如下技术手段：

一种无振膜光纤激光传声器，包括：

泵浦源，用于为光纤激光传声器提供泵浦激光；

波分复用器，用于区分泵浦源的泵浦激光及光纤激光谐振腔的输出激光；

掺杂光纤，用于产生受激发射光及传输光信号；

光纤布拉格光栅和法布里-珀罗标准具构成光纤激光谐振腔，用于实现激光输出；

输出光纤，用于输出激光信号；

所述泵浦源的输出端与波分复用器的第一端口连接，波分复用器的第二端口与光纤布拉格光栅的第一端口连接，光纤布拉格光栅的第二端口与掺杂光纤的第一端口连接，掺杂光纤的第二端口与法布里-珀罗标准具的端口连接，波分复用器的第三端口与输出光纤连接。

所述法布里-珀罗标准具包括第一镀膜反射镜和第二镀膜反射镜，第一镀膜反射镜的反射率小于第二镀膜反射镜的反射率，第一镀膜反射镜的反射率为20％-40％，第二镀膜反射镜的反射率为60％-97％，两镀膜反射镜之间的间隔为2～4毫米。

所述掺杂光纤的纤芯中掺杂的稀土离子为铒离子、铥离子或镱离子。

所述光纤布拉格光栅的长度为2～10毫米。

所述掺杂光纤的长度为2～10厘米。

本发明提出了一种无振膜光纤激光传声器，采用光纤布拉格光栅和法布里-珀罗标准具构成光纤激光谐振腔，控制光纤布拉格光栅的温度系数与法布里-珀罗标准具的温度系数保持相同，使得光纤布拉格光栅中心波长和法布里-珀罗标准具的谐振波长随温度变化保持协同漂移，确保光纤激光传声器一直工作在最佳位置，保持光纤激光传声器灵敏度不变，具有结构简单、稳定性好、频响范围宽等优点，适用于语音通讯和声探测等领域。

附图说明

图1为本发明无振膜光纤激光传声器结构示意图。