[发明专利]一种全光纤啁啾脉冲速度干涉仪

权利要求书

1.一种全光纤啁啾脉冲速度干涉仪，其特征在于，包括以下光纤元器件：超连续光纤激光器(1)、滤波器(2)、光纤隔离器(3)、环行器Ⅰ(4)、啁啾光纤光栅(5)、光纤分束器(6)、光纤延迟器(7)、光纤合束器(8)、环行器Ⅱ(9)、光纤探头(10)、光纤放大器(11)、光纤光谱仪(12)；所述超连续光纤激光器(1)、滤波器(2)、光纤隔离器(3)和环行器Ⅰ(4)的一端依次连接，环行器Ⅰ(4)的另外两端分别连接啁啾光纤光栅(5)和光纤分束器(6)的输入端，光纤分束器(6)的两个输出端分别通过光纤延迟器(7)和光纤跳线连接光纤合束器(8)的两个输入端，环行器Ⅱ(9)的三个端口分别连接光纤合束器(8)的输出端、光纤探头(10)和光纤放大器(11)，所述光纤放大器(11)的另一端连接光纤光谱仪(12)；

利用上述全光纤啁啾脉冲速度干涉仪测量样品表面速度的方法包括如下步骤：

(S1)假设待测样品表面以某一速度高速运动，从光纤探头出来的两个啁啾脉冲以设定的延迟时间差先后垂直照射到样品表面上；被样品表面反射后，反射光相位发生变化，部分反射光被光纤探头收集；

(S2)由两个啁啾脉冲之间的延迟时间差，得到样品表面在延迟时间差两端时刻的速度相对应的相位变化；

(S3)将两个啁啾脉冲在光纤光谱仪内发生频谱干涉并被记录成干涉条纹后，参照样品表面未运动时的静态干涉条纹，通过数据处理便可得到两个啁啾脉冲的相位变化量之差；

(S4)由相位变化量之差与待测样品表面在延迟时间内的平均速度成正比，将其乘以一个系数即可得到样品表面速度。

2.根据权利要求1所述的一种全光纤啁啾脉冲速度干涉仪，其特征在于，所有光纤元器件均带有尾纤，所述尾纤与尾纤之间、尾纤与光纤跳线之间通过法兰盘或熔接的方式连接。

3.根据权利要求2所述的一种全光纤啁啾脉冲速度干涉仪，其特征在于，所有光纤元器件和光纤跳线的工作中心波长为1550nm，工作带宽不小于60nm。

4.根据权利要求3所述的一种全光纤啁啾脉冲速度干涉仪，其特征在于，所述超连续光纤激光器(1)为脉冲激光器且可以在单脉冲输出模式下工作。

5.根据权利要求4所述的一种全光纤啁啾脉冲速度干涉仪，其特征在于，所述滤波器(2)为带通滤波器。

6.根据权利要求3～5任意一项所述的一种全光纤啁啾脉冲速度干涉仪，其特征在于，所述啁啾光纤光栅(5)可以将宽带激光脉冲在时间上进行展宽，啁啾光纤光栅引入的色散为正色散或负色散。

7.根据权利要求6所述的一种全光纤啁啾脉冲速度干涉仪，其特征在于，所述光纤分束器(6)的分光比为1：1。

8.根据权利要求7所述的一种全光纤啁啾脉冲速度干涉仪，其特征在于，所述光纤探头(10)为光纤自聚焦透镜棒，使用时探头正对待测样品表面安装。