[发明专利]一种光纤法珀传感器解调系统

说明书

本发明涉及一种光纤法珀传感器解调系统，包括光纤多路耦合器、通过第一光纤与所述光纤多路耦合器连接的宽带光源、通过第二光纤与所述光纤多路耦合器连接的纤法珀传感器，与所述光纤多路耦合器连接的第三光纤的端口上设有光纤接头，其特征是：还包括与所述光纤接头对应的准直透镜、与所述准直透镜对应并与控制电路连接的电光晶体、与所述电光晶体对应的会聚透镜、与所述会聚透镜对应的单点探测器。本发明可用于高温高压下的力、加速度、应变、振动等物理量的测量，且解调系统可以得到较为精确的测量结果。

技术领域

本发明涉及光纤传感技术领域，具体涉及一种光纤法珀传感器解调系统。该发明可用于高温高压下的力、加速度、应变、振动等物理量的测量。

背景技术

光纤法珀传感器是一种新型传感器，通过在光纤内做出两个高反射膜层，形成一个具有一定尺寸的F-P微腔，当光束经过此F-P腔时，发生透射和反射的多光束干涉，反射回来的干涉信号携带了腔长的变化信息。所以，当外界参量发生变化时，导致F-P腔腔长产生相应的变化，从而改变干涉信号，因此实现了传感。

光纤F-P传感器和光纤F-P解调系统一同决定了光纤F-P传感系统的检测精度和速度，解调系统是光纤F-P传感系统中非常重要的一部分。根据解调方式利用的光学参数的不同，光纤法-珀传感的解调主要可以分为：强度解调和相位解调。此发明使用的是一种使用互相关运算的相位解调方法。

CN203642944U公开的“一种光纤F-P腔传感器的高速解调系统”，包括宽带光源、三端口光纤环行器、密集波分复用器、光电探测器和采集处理单元。宽带光源发出的光通过三端口光纤环行器注入光纤F-P腔传感器；光纤F-P腔传感器的反射光再次经由该光纤环形器注入密集波分复用器；经密集波分复用器滤波后将注入的宽带反射光分解为三束不同波长的窄带光；这三束窄带光波注入光电探测器，经光电转换和滤波放大后由采集处理单元进行高速采样和数据处理，计算得到待测F-P腔传感器的相位或腔长变化量。其不仅降低了技术难度，大幅削减了系统成本，还能够实现光纤F-P腔传感器的高速、高精度解调，特别适合动态测量，如爆炸波压力的测量等。毋庸置疑，这是所属技术领域的一种有益的尝试。

发明内容

本发明的目的是提供一种光纤法珀传感器解调系统，可用于高温高压下的力、加速度、应变、振动等物理量的测量，且解调系统可以得到较为精确的测量结果。

本发明所述的一种光纤法珀传感器解调系统，包括光纤多路耦合器、通过第一光纤与所述光纤多路耦合器连接的宽带光源、通过第二光纤与所述光纤多路耦合器连接的光纤法珀传感器，与所述光纤多路耦合器连接的第三光纤的端口上设有光纤接头，其特征是：还包括与所述光纤接头对应的准直透镜、与所述准直透镜对应并与控制电路连接的电光晶体、与所述电光晶体对应的会聚透镜、与所述会聚透镜对应的单点探测器。

进一步，所述的光纤法珀传感器为光纤法珀力传感器、光纤法珀应变传感器或光纤法珀加速度传感器。

进一步，所述准直透镜为单凸透镜、双凸透镜、双胶合透镜或双分离透镜。

进一步，所述电光晶体为平板结构并且具有15至20度的倾斜角，其前表面和后表面均镀有半透半反膜层，所述前表面与所述控制电源的电压输出端连接，所述后表面与所述控制电源的接地端连接。

所述单点探测器为单点铟镓砷探测器或单点硅探测器。

本发明具有以下的有益效果：