[发明专利]集成化干涉型微位移光纤传感器及其标定装置和标定方法

摘要

本发明公开了一种集成化干涉型微位移光纤传感器及其标定装置和标定方法，集成化干涉型微位移光纤传感器包括光纤准直器、超小光纤镜头、光纤干涉仪模块、指示激光器、宽带激光器、数据采集卡和计算机；集成化干涉型微位移光纤传感器的标定装置，包括目标反射镜、固定平台、带螺纹的五维调整台；集成化干涉型微位移光纤传感器的标定方法，将超小光纤镜头的输出端正对目标反射镜，通过轴线移动带螺纹的五维调整台，得出输出干涉强度的电压与微位移的函数关系，即为集成化干涉型微位移光纤传感器的标定函数。根据本发明提供的集成化干涉型微位移光纤传感器及标定方法，可用于微小位移量的高精度、快速测量和标定。

主权项

1.一种集成化干涉型微位移光纤传感器，包括光纤准直器(101)、超小光纤镜头(102)、光纤干涉仪模块(105)、指示激光器(108)、宽带激光器(109)、数据采集卡(111)和计算机(112)，所述光纤准直器(101)、超小光纤镜头(102)、指示激光器(108)、宽带激光器(109)分别通过光纤跳线连接光纤干涉仪模块(105)，所述光纤干涉仪模块(105)通过数据线连接数据采集卡(111)和计算机(112)；其特征在于：基于所述集成化干涉型微位移光纤传感器制作标定装置，包括目标反射镜(114)、固定平台(115)、带螺纹的五维调整台(116)，所述目标反射镜(114)和所述带螺纹的五维调整台(116)分别通过夹具垂直固定于所述固定平台(115)上；所述超小光纤镜头(102)通过磁吸夹具固定于所述带螺纹的五维调整台(116)上；所述超小光纤镜头(102)的输出端正对所述目标反射镜(114)；在实施集成化干涉型微位移光纤传感器的标定方法的过程中，采用所述集成化干涉型微位移光纤传感器及所述标定装置，具体实施步骤如下：(1)选取分别与所述光纤准直器(101)和所述超小光纤镜头(102)连接的光纤跳线，使光纤跳线和所述光纤准直器(101)连接的总长度，与光纤跳线和所述超小光纤镜头(102)连接的总长度近似相等；(2)调整所述带螺纹的五维调整台(116)的方位，使所述超小光纤镜头(102)的中轴线垂直正对所述目标反射镜(114)；(3)移动所述带螺纹的五维调整台(116)的沿所述超小光纤镜头(102)轴线方向的螺纹，使所述计算机(112)输出的表示干涉强度的电压值达到最大I0，记录此时螺纹所示位置读数x0；(4)移动螺纹微小位移Δx，在所述计算机(112)中记录此时对应的表示干涉强度的电压值I1；(5)重复步骤(4)的操作，依次移动螺纹微小位移2Δx、3Δx、……、NΔx，在所述计算机(112)中记录对应的表示干涉强度的电压值I2、I3、……、IN，至移动螺纹微小位移(N+1)Δx时，干涉强度的电压值IN+1近似为0；(6)根据上述步骤取得的表示干涉强度的电压值I0、I1、I2、I3、……、IN和对应的位置x0、x0+Δx、x0+2Δx、x0+3Δx、……、x0+NΔx，分别作为纵坐标和横坐标，并令x0为0，进行曲线拟合得出输出干涉强度的电压与微位移的函数关系，即为所述集成化干涉型微位移光纤传感器的标定函数。