[发明专利]基于PZT相位调制实时补偿的全光纤傅里叶变换光谱仪

摘要

本发明属于光谱仪器领域，为提出新的全光纤傅里叶变换光谱仪，提高FFTS仪器的精度和可靠性，消除噪声和伪影，同时具有小型化、便携式等特点。为此，本发明采用的技术方案是，基于PZT相位调制实时补偿的全光纤傅里叶变换光谱仪，结构如下：两个光纤干涉仪的传感臂缠绕在同一个光纤相位调制器PZT上，使得两者完全同步且一致，测试光通过耦合透镜进入宽带耦合器WIC1的一个输入端,经过耦合器WIC1分成50:50的两束,一束经过压电陶瓷相位调制器并行绕制的光纤，另一束经过臂长匹配光纤，分别进入宽带耦合器WIC2的输入端，经过宽带耦合器WIC2后在其输出端形成干涉条纹。本发明主要应用于光谱检测场合。

主权项

1.一种基于PZT相位调制实时补偿的全光纤傅里叶变换光谱仪，其特征是，结构如下：两个光纤干涉仪的传感臂缠绕在同一个光纤相位调制器PZT上，使得两者完全同步且一致，测试光通过耦合透镜进入宽带耦合器WIC1的一个输入端,经过耦合器WIC1分成50:50的两束,一束经过压电陶瓷相位调制器并行绕制的光纤，另一束经过臂长匹配光纤，分别进入宽带耦合器WIC2的输入端，经过宽带耦合器WIC2后在其输出端形成干涉条纹,用铟镓砷InGaAs探测器D1进行探测；同样，He‑Ne通过耦合透镜进入参考光路的光纤干涉仪，经过633nm耦合器进行50:50分光，一束经过压电陶瓷相位调制器并行绕制的光纤，另一束经过另一条臂长匹配光纤，在输出端口形成干涉条纹，用硅Si探测器D2进行探测；三角波模拟信号发生电路数模转换器DAC的输出控制高压驱动电源驱动PZT的堆叠压电陶瓷，堆叠压电陶瓷对绕制在PZT上的所述传感臂拉伸从而进行光程扫描，利用光纤的弹光效应，对光进行相位调制，以此产生光程差；InGaAs探测器、Si探测器将采集的光强信号转换为电信号，再通过电流‑电压转换电路将电流信号转换为电压信号，并进行微弱信号放大，之后经滤波去噪电路处理；以Si探测器输出为源头最终经所述滤波去噪电路处理输出的参考光路信号用于控制模数转换器对InGaAs探测器输出的检测信号进行采样，对采样得到的数据做快速傅里叶变换得到最终结果。