[发明专利]一种基于空芯光子晶体光纤的声波检测装置及方法

权利要求书

1.一种基于空芯光子晶体光纤的声波检测装置，其特征是包括如下依次连接的器件：激光器、光纤放大器、环形器、光纤、光纤声波传感器；并设有光电探测器、锁相放大器、激光控制器、数据采集卡、信号采集及处理单元，其中激光器（200）发出的激光经光纤放大器（201）放大后进入环形器（202）的1#端口，环形器的2#端口输出的信号进入光纤（203）中传输，光纤与光纤声波传感器的连接，从光纤输出的信号进入光纤声波传感器（204），光纤声波传感器将会反射部分信号，被反射的信号经光纤传输后从环形器2#端口进入环形器，从环形器3#端口依次连接光电探测器（205）、锁相放大器（206）、数据采集卡（208）、信号采集及处理单元（209）；环形器3#端口输出的信号进入光电探测器（205），光电探测器将输出的信号转换成电信号，电信号接锁相放大器（206）放大后输出分成两束信号，第一束信号连接激光控制器（207），从激光控制器输出的电流信号连接所述激光器的控制端，驱动激光器工作，第二束信号接数据采集卡（208）和信号处理及显示单元（209）；经数据采集卡（208）采集信号，采集到的信号传输到信号处理及显示单元（209）进行处理，获得光纤声波传感器上的测量信息。

2.根据权利要求1所述的基于空芯光子晶体光纤的声波检测装置，其特征是所述激光器为可调谐光源，所述光纤放大器为掺铒光纤放大器或其它种类的光纤放大器。

3.根据权利要求1所述的基于空芯光子晶体光纤的声波检测装置，其特征是所述光纤为普通单模光纤、色散位移光纤中的一种。

4.根据权利要求1所述的基于空芯光子晶体光纤的声波检测装置，其特征是所述光纤声波传感器(204)是在空芯光子晶体光纤的一个端面镀上石墨烯薄膜，另一个端的端面与光纤熔接，构成声波传感器。

5.根据权利要求4所述的基于空芯光子晶体光纤的声波检测装置，其特征是空芯光子晶体光纤的长度为1-10cm。

6.根据权利要求1所述的基于空芯光子晶体光纤的声波检测装置，其特征是所述光电探测器是平衡探测器或其它种类的光电探测器。

7.根据权利要求1所述的基于空芯光子晶体光纤的声波检测装置，其特征是所述光纤声波传感器为一个空芯光子晶体光纤声波传感器或是多个空芯光子晶体光纤声波传感器，空芯光子晶体光纤声波传感器利用表面粘贴或内部埋入的方法安装到被测物体的或放置在待测点。

8.一种基于空芯光子晶体光纤的声波检测方法，包括下列步骤：激光器光源发出的激光信号经光纤放大器放大后进入环形器1#端口，环形器2#端口输出的信号进入光纤中传输，从光纤输出的信号进入光纤声波传感器，光纤声波传感器将因声波的作用会反射部分信号，被反射的信号经光纤传输后从环形器2#端口进入环形器，从环形器3#端口输出的信号进入光电探测器，光电探测器将输出的信号转换成电信号，电信号经锁相放大器放大后分成两束信号，第一束信号连接激光控制器，从激光控制器输出的电流信号驱动激光器工作，第二束信号经数据采集卡采集信号，采集到的信号传输到信号处理及显示单元进行处理，获得光纤声波传感器上的声波测量信息。