[发明专利]一种基于低增益低噪声光纤腔衰荡技术的湿度测量方法

摘要

本发明公开了一种基于低增益低噪声光纤腔衰荡技术的湿度测量方法，随着对准气室中气体相对湿度的变化，光纤环腔内损耗随之变化，脉冲信号的衰减时间发生相应改变，根据多组已知相对湿度的标准气体样品通过检测得到对应标准气体样品的衰荡时间，建立相对湿度与衰荡时间的线性关系曲线，然后根据测得的待测气体样品的衰荡时间并结合相对湿度与衰荡时间的线性关系曲线得到待测气体样品的相对湿度。本发明具有灵敏度高、测量范围广、分析速度快、操作简单、成本低、方便实时监测等优点，可用于测量空气相对湿度，为工业监测、环境监测、医学诊断等领域提供方便。

主权项

1.一种基于低增益低噪声光纤腔衰荡技术的湿度测量方法，其特征在于：由依次通过光纤相连的第一光纤耦合器、3.6km单模光纤、掺铒光纤放大器、第二隔离器、对准气室和第二光纤耦合器构成光纤环腔，第一光纤耦合器依次通过光纤与第一隔离器和激光源连接，该激光源依次通过线路与半导体激光调制器和信号源相连，第二光纤耦合器通过光纤与光电探测器相连，该光电探测器通过线路与示波器相连，当信号源产生一系列脉冲波接入半导体激光调制器，半导体激光调制器控制激光源的输出功率和波长，经调制后的光脉冲串经由第一隔离器和第一光纤耦合器的10%端口耦合到光纤环路中，依次经过3.6km单模光纤、掺铒光纤放大器、第二隔离器和对准气室，光纤环腔中90%的输出光经第二光纤耦合器接入第一光纤耦合器，光纤环腔中10%的输出光经第二光纤耦合器由光纤环路接入光电探测器，衰减脉冲的输出周期性序列被光电探测器转换成电信号，最终显示在数字示波器上，对准气室内填充有标注气体样品或待测气体样品，随着对准气室中气体相对湿度的改变，光纤环腔内损耗随之改变，脉冲信号的衰减时间发生相应改变，根据多组已知相对湿度的标准气体样品通过检测得到对应标准气体样品的衰荡时间，建立相对湿度与衰荡时间的线性关系曲线，然后根据测得的待测气体样品的衰荡时间并结合相对湿度与衰荡时间的线性关系曲线得到待测气体样品的相对湿度。