[发明专利]一种共质心双盘片差分式光纤矢量地震计

权利要求书

1.一种共质心双盘片差分式光纤矢量地震计，其特征在于，包括计算机(1)、解调系统(2)、光纤地震传感器(3)，具体连接关系为：

1)计算机(1)的电脑通信接口(11)通过通信线缆(27)连接至解调系统(2)的通信接口(26)；光纤地震传感器(3)的光电复合缆接口b(324)通过光电复合缆(28)连接至解调系统(2)的光电复合缆接口a(25)；

2)所述的光纤地震传感器(3)，其包括第一传感单元(341)、第二传感单元(342)、第三传感单元(343)、机械框架(31)、外壳(32)、光纤器件盒(38)、光电转换电路(40)，其中：

第一传感单元(341)为单轴矢量传感单元，包括垂直向惯性质量(331)、垂直向弹性盘片a(351)、垂直向弹性盘片b(352)、垂直向敏感光纤1A至垂直向敏感光纤2B(361、362、363、364)；其中垂直向惯性质量(331)上端与垂直向弹性盘片a(351)连接，下端与垂直向弹性盘片b(352)连接；垂直向敏感光纤1A(361)与垂直向敏感光纤1B(362)分别与垂直向弹性盘片a(351)的外侧和内侧两面中间区域复合，垂直向敏感光纤2A(363)与垂直向敏感光纤2B(364)分别与垂直向弹性盘片b(352)的外侧和内侧两面中间区域复合；

第一传感单元(341)的传感光路包括1×3耦合器(381)、2×2耦合器A(382)、环形器A(385)、调制器A(389)、垂直向敏感光纤1A至垂直向敏感光纤2B(361、362、363、364)、法拉第旋镜A(392)、法拉第旋镜B(393)，具体连接为：

解调系统(2)输出的光经过光电复合缆(28)连接至1×3耦合器(381)的输入端口，1×3耦合器(381)的一个输出端口连接至环形器A(385)的输入端口；环形器A(385)的第一个输出端口与2×2耦合器A(382)的一个输入端口相连；2×2耦合器A(382)的第一个输出端口与垂直向敏感光纤1A(361)的输入端连接；垂直向敏感光纤1A(361)的输出端与垂直向敏感光纤2B(364)的输入端连接；垂直向敏感光纤2B(364)的输出端与法拉第旋镜A(392)相连；2×2耦合器A(382)的第二个输出端口与垂直向敏感光纤1B(362)的输入端连接，并将其中一段光纤缠绕在调制器A(389)上；垂直向敏感光纤1B(362)的输出端与垂直向敏感光纤2A(363)的输入端连接；垂直向敏感光纤2A(363)的输出端与法拉第旋镜B(393)相连；2×2耦合器A(382)的第二个输入端口与光电转换电路(40)相连；环形器A(385)的第二个输出端与光电转换电路(40)相连，光电转换电路(40)通过调制信号线(4031)与调制器A(389)相连，对光路施加调制信号，并将探测的光信号转换为电信号，然后通过光电复合缆(28)连接至解调系统(2)的采集卡(24)；1×3耦合器(381)、2×2耦合器A(382)、环形器A(385)、调制器A(389)、法拉第旋镜A(392)、法拉第旋镜B(393)固定于光纤器件盒(38)内，其中1×3耦合器(381)是三个传感单元共用的耦合器；

第二传感单元(342)为单轴矢量传感单元，包括水平向惯性质量a(332)、水平向弹性盘片a(353)、水平向弹性盘片b(354)、水平向敏感光纤1A至水平向敏感光纤2B(365、366、367、368)；其传感光路包括1×3耦合器(381)、2×2耦合器B(383)、环形器B(386)、调制器B(390)、水平向敏感光纤1A至水平向敏感光纤2B(365、366、367、368)、法拉第旋镜C(394)、法拉第旋镜D(395)，其特征与第一传感单元(341)相同；

第三传感单元(343)为单轴矢量传感单元，包括水平向惯性质量b(333)、水平向弹性盘片c(355)、水平向弹性盘片d(356)、水平向敏感光纤3A至水平向敏感光纤4B(369、370、371、372)；其传感光路包括1×3耦合器(381)、2×2耦合器C(384)、环形器C(387)、调制器C(391)、水平向敏感光纤3A至水平向敏感光纤4B(369、370、371、372)、法拉第旋镜E(396)、法拉第旋镜F(397)，其特征与第一传感单元(341)相同；

第一传感单元(341)、第二传感单元(342)、第三传感单元(343)相互正交穿插，质心重合；三个传感单元分别按照第一传感单元(341)、第二传感单元(342)、第三传感单元(343)的顺序安装入机械框架(31)，并用螺丝固定；机械框架(31)安装于中间隔板(323)上，中间隔板(323)上部用保护罩(322)将机械框架(31)保护隔离，下部连接固定底盘(321)用于放置光纤器件盒(38)和光电转换电路(40)；固定底盘(321)侧面开设光电复合端口安装位(3213)，用于安装光电复合端口；光纤器件盒(38)的光纤穿过中间隔板穿线孔(3231)连接敏感光纤(36)；解调系统(2)的电源模块(23)通过光电复合缆(28)中的供电线(4011)连接到光电转换电路(40)的供电端口(401)；采集卡(24)通过光电复合缆(28)中的信号传输线(4021)连接到光电转换电路(40)的信号传输端口(402)；光电转换电路(40)的信号调制端口(403)通过调制信号线(4031)连接到调制器A至调制器C(389、390、391)。