[发明专利]一种基于光载微波干涉的多相流多参量光纤探测装置

权利要求书

1.一种基于光载微波干涉的多相流多参量光纤探测装置，其特征在于：包括宽带光源(1)、光偏振器(2)、光偏振控制器(3)、频率可调谐微波源(4)、电光调制器(5)、光放大器(6)、光环行器(7)、传输光纤(8)、双腔法布里-珀罗探头(9)、光电探测器(10)、锁相放大器(11)、矢量微波探测器(12)、计算机(13)和测量管道(18)；其中，双腔法布里-珀罗探头(9)包括传感光纤(14)、毛细玻璃管(15)、反射器(16)和二氧化硅压力敏感膜片(17)，由反射器(16)和传感光纤(14)的端面构成第一法布里-珀罗腔，由传感光纤(14)的端面和二氧化硅压力敏感膜片(17)构成第二法布里-珀罗腔；二氧化硅压力敏感膜片(17)与被测多相流相接触，第一和第二法布里-珀罗腔的两个反射面对应的光程差均大于宽带光源的相干长度，而小于频率可调谐微波源(4)的相干长度；宽带光源(1)的信号输出端通过单模光纤跳线与光偏振器(2)的入射端连接，光偏振器(2)的出射端通过单模光纤跳线与光偏振控制器(3)的入射端连接；光偏振控制器(3)的输出端与电光调制器(5)的输入端连接；频率可调谐微波源(4)的信号输出端与电光调制器(5)的信号输入端连接；电光调制器(5)的输出端与光放大器(6)的输入端连接；光放大器(6)输出端通过光纤跳线与光环行器(7)的信号入射端连接；光环行器(7)的反射端与传输光纤(8)连接；传输光纤(8)与双腔法布里-珀罗探头(9)的传感光纤(14)连接；光环行器(7)的信号输出端通过光纤跳线与光电探测器(10)的入射端连接；光电探测器(10)的出射端通过高频电缆与锁相放大器(11)的信号输入端连接；锁相放大器(11)的参考信号输入端与频率可调谐微波源(4)的参考信号输出端连接；锁相放大器(11)的信号输出端通过高频电缆与矢量微波探测器(12)的信号输入端连接，矢量微波探测器(12)的信号输出端与计算机(13)的信号输入端连接。

2.根据权利要求1所述的基于光载微波干涉的多相流多参量光纤探测装置，其特征在于：传输光纤(8)根据实际需求选择单模光纤或者多模光纤，而且其长度是可调的。

3.根据权利要求1所述的基于光载微波干涉的多相流多参量光纤探测装置，其特征在于：所述的反射器(16)在传感光纤(14)中加工得到。

4.根据权利要求1所述的基于光载微波干涉的多相流多参量光纤探测装置，其特征在于：双腔法布里-珀罗探头(9)嵌于多相流管道内壁中，且探头端面与管道内壁齐平。

5.根据权利要求1所述的基于光载微波干涉的多相流多参量光纤探测装置，其特征在于：矢量微波探测器(12)可同时探测微波信号的振幅和相位信息。

6.根据权利要求1所述的基于光载微波干涉的多相流多参量光纤探测装置，其特征在于：矢量微波探测器为矢量网络分析仪。