[发明专利]一种高分辨率偏振低相干干涉压力测量装置及方法

摘要

本发明公开了一种高分辨率偏振低相干干涉压力测量装置及方法，依次设置宽带光源(1)、光纤耦合器(2)、光纤法珀传感器(3)、准直透镜(4)、起偏器(5)、带空间倾角的双折射光楔(6)、检偏器(7)、面阵相机(8)以及信号处理单元(9)，所述准直透镜(4)、起偏器(5)、带空间倾角的双折射光楔(6)、检偏器(7)、面阵相机(8)构成干涉解调器；有效地利用双折射效应构成光学杠杆，通过设计带空间倾角的双折射光楔的二维空间楔角，实现低相干干涉条纹在水平和垂直方向上不同程度的缩放；与现有技术相比，引入了双折射光楔在垂直方向上的空间楔角，并利用面阵相机进行信号接收，同时满足大测量范围和高分辨率的压力解调。

主权项

一种高分辨率偏振低相干干涉压力测量装置，其特征在于，从输入端到输出端，该装置依次设置宽带光源(1)、光纤耦合器(2)、光纤法珀传感器(3)、准直透镜(4)、起偏器(5)、带空间倾角的双折射光楔(6)、检偏器(7)、面阵相机(8)以及信号处理单元(9)，其中：光纤耦合器(2)将宽带光源(1)发出的光引入到光纤法珀传感器(3)，并将光纤法珀传感器(3)返回的光引入到干涉解调光路中；光纤法珀传感器(3)将压力变化转化为法珀腔腔长变化，不同压力对应不同法珀腔腔长；所述准直透镜(4)、起偏器(5)、带空间倾角的双折射光楔(6)、检偏器(7)、面阵相机(8)构成干涉解调器；准直透镜(4)设置在干涉解调光路最前端，对光束进行会聚准直；起偏器(5)将准直透镜准直后的输入信号光进行起偏；带空间倾角的双折射光楔(6)将起偏器(5)产生的线偏振光再产生两个正交的线偏振光，使这两束正交的线偏振光具有沿光楔厚度变化方向呈线性分布的空间光程差，通过带空间倾角的双折射光楔(6)的二维空间楔角，实现低相干干涉条纹在水平和垂直方向上不同程度的缩放，在其中一个方向上对干涉条纹进行压缩，实现测量范围的扩大；在另一个方向上对局部干涉条纹进行展宽，实现测量分辨率的提高；检偏器(7)对经过带空间倾角的双折射光楔(6)后的两个相互正交的线偏振光进行同一方向的投影并产生干涉；利用面阵相机(8)对经过检偏器后产生的干涉条纹进行采集；利用信号处理单元(9)对面阵相机采集的干涉条纹进行处理，最终获取压力测量结果。