[实用新型]一种基于光纤环形衰荡腔的振动传感装置

说明书

本实用新型的一种基于光纤环形衰荡腔的振动传感装置，属于光纤传感技术领域，结构有信号源(1)、掺铒光纤放大器(2)、环形衰荡腔(3)、光电探测器(4)、示波器(5)；其中，所述环形衰荡腔(3)由第一光纤耦合器(301)、第二光纤耦合器(302)、延时光纤(303)、传感光纤(304)构成。本实用新型测量灵敏度高，可以实现对微小振动的测量，不受光源波动的影响，准确率较高。

技术领域

本实用新型属于光纤传感技术领域，特别涉及一种基于光纤环形衰荡腔的振动测量传感装置。

背景技术

振动测量在很多领域方面都是必要的，比如在铁路方面，铁路的顺利运行，关乎人们的生命安全，以及在医疗、建筑和地震等领域都必须进行严格的振动测量。振动传感器是一种很常见的传感器，但现在的传感器存在很多问题，比如利用机械测量方法，操作起来方便一些，但精度很差；而现有的分布式振动传感器通过改变传输光光强来获得振动信息，这类传感器在测量过程中受光源强度的稳定性影响特别大。因此，设计一种灵敏度高、准确性高的传感器具有重要价值。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，克服背景技术存在的不足，提供一种新型的准确性高、灵敏度高的光纤环形衰荡腔测量外界振动的传感装置。

上述的技术问题通过以下的技术方案实现：

一种基于光纤环形衰荡腔的振动传感装置，结构有信号源1、掺铒光纤放大器(EDFA)2、环形衰荡腔3、光电探测器4、示波器5；其中，所述环形衰荡腔 3由第一光纤耦合器301、第二光纤耦合器302、延时光纤303、传感光纤304 构成；信号源1的输出端与掺铒光纤放大器2的输入端相连，掺铒光纤放大器2 的输出端与第一光纤耦合器301的第一输入端相连，第一光纤耦合器301的输出端与第二光纤耦合器302的输入端相连，第二光纤耦合器的第一输出端与光电探测器4的输入端相连，光电探测器4的输出端与示波器5相连；所述第二光纤耦合器302的第二输出端与延时光纤303的一端相连，延时光纤303的另一端与传感光纤304一端相连，传感光纤304的另一端与第一光纤耦合器301的第二输入端相连。

作为优选，所述的第二光纤耦合器302的第一输出端与第二输出端的分光比为1:99。

进一步，所述的传感光纤304的结构为，将光纤按螺旋状粘在栅格网上，在光纤上面再固定一层弹性材料，如图2所示，所述的延时光纤303是一段长度大于1500米的普通光纤。

有益效果：

1、本实用新型中的光纤环形衰荡光谱技术具有损耗低，脉冲往返次数多，光程长的特点，光纤环中损耗微小的变化都会显著导致衰荡时间的变化，因此可以极大提高振动传感器的灵敏度。

2、本实用新型通过光纤环形腔内损耗的变化导致光脉冲在光纤环中的衰荡时间变化，实现对振动的测量，因此测量结果不受光源功率波动的影响，有较高的准确性。

3、本实用新型适用范围广，耐腐蚀，响应速度快。

附图说明

图1为本实用新型一种基于光纤环形衰荡腔的振动传感装置的结构示意图。

图2为本实用新型一种基于光纤环形衰荡腔的振动传感装置中传感光纤的布放示意图。

图3为本实用新型一种基于光纤环形衰荡腔的振动传感装置的切面结构示意图。

图4为本实用新型一种基于光纤环形衰荡腔的振动传感装置由光电探测器输出的有无物体振动时产生的电学信号衰减曲线。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型进行具体的说明。

实施例1本实用新型的具体结构