[发明专利]光纤震动传感探头及光纤微震监测系统

权利要求书

1.一种光纤震动传感探头，其特征在于，包括：

壳体，具有容置腔体；

阻尼液或阻尼机构，容置于所述壳体的容置腔体内；

至少一薄板悬臂梁，设置于所述容置腔体内，且所述薄板悬臂梁的固定端固定安装于所述壳体的壳壁；

一对并列设置的光纤干涉仪，所述光纤干涉仪的一端位于所述壳体外部作为光输入端，另一端伸入所述壳体内部并固定于所述薄板悬臂梁的表面使得所述光纤震动传感探头的共振频率为所述悬臂梁一阶共振频率；

其中，所述光纤干涉仪的伸入所述壳体内部的部分的内部沿其长度方向间隔设置有两个反射界面，通过控制所述一对并列设置的光纤干涉仪中各自的两个反射界面的间距来使所述一对并列设置的光纤干涉仪的相位差奇数倍π/2。

2.根据权利要求1所述的光纤震动传感探头，其特征在于，所述光纤震动传感探头还包括固定装置，设置于所述壳体的壳壁上，所述薄板悬臂梁的固定端通过所述固定装置固定安装于所述壳体的壳壁上。

3.根据权利要求1所述的光纤震动传感探头，其特征在于，所述光纤干涉仪包括依次设置且相互连接的第一光纤分段、第二光纤分段和第三光纤分段；所述第二光纤分段具有中空管状结构，所述第一光纤分段的与所述第二光纤分段连接的一端表面作为一个反射界面，所述第三光纤分段与所述第二光纤分段连接的一端表面作为另一个反射界面。

4.根据权利要求3所述的光纤震动传感探头，其特征在于，所述第一光纤分段包括单模光纤，所述第二光纤分段包括空心光纤，所述第三光纤分段包括单模光纤、多模光纤、保偏光纤和无芯光纤中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的光纤震动传感探头，其特征在于，所述光纤干涉仪的两个反射界面通过光纤微加工形成。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的光纤震动传感探头，其特征在于，所述光纤震动传感探头包括两个所述薄板悬臂梁以及两对光纤干涉仪，两个所述薄板悬臂梁相互垂直设置，每个所述薄板悬臂梁上设置一对所述光纤干涉仪。

7.根据权利要求1-5中任意一项所述的光纤震动传感探头，其特征在于，所述光纤震动传感探头包括三个所述薄板悬臂梁以及三对光纤干涉仪，三个所述薄板悬臂梁相互垂直设置，每个所述薄板悬臂梁上设置一对所述光纤干涉仪。

8.一种光纤微震监测系统，其特征在于，所述光纤微震监测系统包括：

至少一个如权利要求1所述的光纤震动传感探头；

光传输单元；

光源单元，通过所述光传输单元与所述光纤震动传感探头连接，用于提供单波长激光；

微震信号解调单元，通过所述述光传输单元与所述光纤震动传感探头连接；

其中，所述微震信号解调单元接收所述光纤震动传感探头输出的光信号，经光电转换及数据处理后拾取振动信号。

9.根据权利要求8所述的光纤微震监测系统，其特征在于，所述光传输单元包括分光器、光纤环形器、光缆以及光纤跳线；所述分光器的一端与所述光源单元连接，另一端通过光纤跳线与所述光纤环形器的一个端口连接，所述光纤环形器的另一个端口依次通过所述光纤跳线及所述光缆与所述光纤震动传感探头连接，所述光纤环形器的第三个端口与所述微震信号解调单元连接。

10.根据权利要求8所述的光纤微震监测系统，其特征在于，所述微震信号解调单元包括依次通过信号线缆连接的光电平衡探测器、数据采集装置以及数据处理装置。