[发明专利]基于双可调谐光源的光纤法珀声振动传感装置及解调方法

摘要

本发明公开了一种基于双可调谐光源的光纤法珀声振动传感装置及解调方法,包括第一、第二窄线宽激光器、第一波分复用器、光纤耦合器、光纤法珀声振动传感器、第二波分复用器、第一光电探测器和第二光电探测器、数据采集卡；第一波分复用器将两束不同波长的激光耦合进同一根光纤，经过光纤耦合器后传入光纤法珀声振动传感器；被调制后的信号光反射回耦合器中，传入第二波分复用器，将同一根光纤中两个不同波长的激光分开并分别传入两路光纤中，两束光分别传入第一、第二光电探测器中；转变成电信号，并被采集，采集电信号并从中提取出相位信息，解调出对声振动信号的测量结果。本发明可有效保证信号强度；满足宽范围的光纤法珀腔初始腔长及腔长变化的传感解调。

主权项

1.一种基于双可调谐光源的光纤法珀声振动传感装置，其特征在于，该装置从输入到输出端依序设置第一可调窄线宽激光器(1)和第二可调窄线宽激光器(2)、第一波分复用器(3)、光纤耦合器(4)、光纤法珀声振动传感器(5)、第二波分复用器(7)、第一光电探测器(8)和第二光电探测器(9)、数据采集卡(10)，第一、第二可调谐窄线宽激光器输出两个不同波长λ₁、λ₂的可调谐窄线宽激光，构建两路正交干涉信号；第一波分复用器(3)将两束不同波长的激光耦合进同一根光纤，经过耦合器(4)后传入光纤法珀声振动传感器(5)，感受声振动信号源(6)，将声振动信号转化为法珀腔腔长变化；被调制后的信号光反射回耦合器(4)中，传入第二波分复用器(7)，将同一根光纤中两个不同波长的激光分开并分别传入两路光纤中，两束光分别传入第一、第二光电探测器(8、9)中；输出的两路光信号分别经过第一光电探测器(8)和第二光电探测器(9)后转变成电信号，并被数据采集卡(10)采集电信号并从中提取出相位信息，解调出对声振动信号的测量结果；光信号经过光电探测器后转变成电信号，得到满足理想正交的两路干涉信号分别为根据双波长正交相位提取解调方法，提取两路干涉信号的交流项并归一化得到计算得到相位信息为：其中，g₁'、g₂'分别表示g₁、g₂对时间t求导。