[发明专利]一种光纤光栅低频应变传感解调系统

权利要求书

1.一种高精度光纤光栅低频应变传感解调系统，其特征在于，包括：

窄线宽激光器，用于给整个解调系统提供窄线宽激光光源；

电光/声光调制器，用于根据射频信号发生器产生的线性调频信号对所述激光光源进行调制，使其产生频移；

射频信号发生器，用于产生线性调频信号；

电光相位调制器，用于根据射频信号发生器产生的正弦调制信号对调制后的所述激光光源进行相位调制，产生两个边带激光和一个主频激光；

相位调制信号发生器，用于产生正弦调制信号；

耦合器，用于将所述相位调制后的激光光源分为两路；

环行器，用于将所述两路激光光源分别输出至第一、第二光纤光栅传感器，并将所述第一、第二光纤光栅传感器反射回来的光传入探测器；

第一、第二光纤光栅传感器，用于接受外界应变、温度信号，并在所述两路光源的扫描下产生两路光纤光栅反射谱；

光电探测器，用于将所述两路光纤光栅反射谱进行光电转换，产生两路电信号；

数据采集卡，用于对所述两路电信号进行模数转换，输出两路光纤传感数字信号；

应变解调模块，用于对所述两路光纤传感数字信号进行解调。

2.根据权利要求1所述的高精度光纤光栅低频应变传感解调系统，其特征在于，所述窄线宽激光器包括光纤激光器或半导体激光器，且具有保偏输出。

3.根据权利要求1所述的高精度光纤光栅低频应变传感解调系统，其特征在于，所述电光/声光调制器包括电光幅度调制器、电光相位调制器或声光调制器。

4.根据权利要求1所述的高精度光纤光栅低频应变传感解调系统，其特征在于，所述电光/声光调制器为单边带电光/声光调制器。

5.根据权利要求1-3任一项所述的高精度光纤光栅低频应变传感解调系统，其特征在于，其还包括：

窄线宽光纤滤波器，用于对被电光/声光调制器调制的激光光源进行滤波，获得预定带宽内可调谐的单边带激光光源。

6.根据权利要求5所述的高精度光纤光栅低频应变传感解调系统，其特征在于，所述窄线宽光纤滤波器与所述窄线宽激光器具有相同的中心波长，且其带宽覆盖窄线宽激光器的整个带宽。

7.根据权利要求1所述的高精度光纤光栅低频应变传感解调系统，其特征在于，其还包括：

隔离器，位于所述电光相位调制器光路后面，用于隔离反射回来的光。

8.根据权利要求1所述的高精度光纤光栅低频应变传感解调系统，其特征在于，其还包括：偏振控制器，用于消除两路光纤光栅传感器产生的光纤光栅反射谱中一个偏振态对测量结果的影响。

9.根据权利要求1所述的高精度光纤光栅低频应变传感解调系统，其特征在于，其还包括：

计算机，用于显示应变解调模块得到的解调结果，并对所述射频信号发生器和相位调制信号发生器进行控制。

10.根据权利要求1所述的高精度光纤光栅低频应变传感解调系统，其特征在于，所述应变解调模块从所述两路光纤传感数字信号提取拍频PDH信号，并对所提取的两路拍频PDH信号进行互相关计算，通过计算互相关结果的峰值位置获得外界应变值。

11.根据权利要求10所述的高精度光纤光栅低频应变传感解调系统，其特征在于，所述应变解调模块包括：

延时模块：用于补偿所述相位调制信号发生器的延时；

相乘模块：用于分别将两路光纤传感数字信号和所述相位调制信号发生器的经过所述延时模块延时处理后的正弦调制信号相乘，相乘结果分别经过两个低通滤波模块；

低通滤波模块：用于对所述相乘结果进行低通滤波，以获得拍频PDH信号；

互相关处理模块：用于对低通滤波模块输出的两路拍频PDH进行互相关计算，并通过计算互相关结果的峰值位置换算得到外界应变值。