[实用新型]一种光纤传感器外差检测架构

说明书

本实用新型涉及外差检测技术领域，公开了一种光纤传感器外差检测架构，包括：调制单元、分束单元、频移单元、传感单元以及采样单元，光源发出的连续光经调制单元调制成第一脉冲，之后将第一脉冲注入分束单元，由分束单元将第一脉冲等分为第二脉冲和第三脉冲，之后频移单元分别对第二脉冲和第三脉冲施加不同的频移量，得到与第二脉冲所对应的第四脉冲和与第三脉冲所对应的第五脉冲；之后将第四脉冲和第五脉冲传入传感单元，对第四脉冲和第五脉冲进行干涉，输出包含多组三脉冲组的脉冲组序列，便通过采样单元可获取包含在脉冲组序列内的传感信息。

技术领域

本实用新型涉及外差检测技术领域，具体涉及一种光纤传感器外差检测架构。

背景技术

外差检测是一种干涉型光纤传感器检测方法，具有工作频带宽和大动态范围的特点。其基本原理是采用移频器使两路光分别产生不同大小的频移，经移频的两路光在光纤传感器内干涉后产生一个频率为两频移量差值的载波信号，然后利用电学鉴频器或光学方法解调出光纤传感器的传感信号。

现有一种普通外差检测架构，该架构主要包括外差光路、传感器以及驱动三个部分。其工作原理为：来自光源的光被耦合器C1均分成两路，两路光分别由声光调制器AOM1，AOM2进行移频，其中声光调制器AOM1主频为f1，声光调制器AOM2主频为f2，且f1不等于f2。声光调制器AOM1和声光调制器AOM2均由射频信号源RF所发出的调制信号经功率放大器后驱动，且同时作为移频器和强度调制器使用。两路光波被移频的同时也从连续光被调制为脉冲光，其中一路脉冲光经延时光纤延时后与另一路脉冲光耦合，从耦合器C2输出的为光脉冲对。光脉冲对再注入由非平衡干涉仪组成的传感器，非平衡干涉仪两臂差长度为延时光纤长度一半，因此从非平衡干涉仪输出的为三个光脉冲组成的光脉冲组，光脉冲组的中间脉冲为干涉脉冲，其中调制了传感信号，之后对干涉脉冲进行数字采样，即可解调出传感器的传感信号。

上述外差检测架构虽然能够比较方便的产生光学外差信号，但是声光调制器AOM存在主频漂移，采用两个AOM对两路光并行移频，AOM的主频漂移将导致外差频率的漂移，导致系统低频噪声显著增大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种光纤传感器外差检测架构，解决以下技术问题：

如何降低光信号进行在调制和解调过程中的噪声。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：

一种光纤传感器外差检测架构，包括：

调制单元，用于将输入的连续光调制为第一脉冲；

分束单元，与所述调制单元的输出端连接，用于将所述第一脉冲等分为第二脉冲和第三脉冲；

频移单元，与所述分束单元的输出端连接，用于对所述第二脉冲和所述第三脉冲进行预设大小的频移，输出与所述第二脉冲所对应的第四脉冲和与所述第三脉冲所对应的第五脉冲；

传感单元，与所述频移单元的输出端连接，用于对所述第四脉冲和所述第五脉冲进行干涉，输出包含多组三脉冲组的脉冲组序列；所述三脉冲组包括沿时间顺序排列的第四脉冲、干涉光脉冲以及第五脉冲；

采样单元，与所述传感单元的输出端连接，用于接收所述脉冲组序列对所述干涉光脉冲所包含的传感信号进行解调制。

作为本实用新型进一步的方案：所述分束单元包括耦合器C1和非平衡干涉仪以及法拉第旋光器FRM；

所述耦合器C1与所述调制单元和所述非平衡干涉仪连接，所述非平衡干涉仪的两臂终端均连接有所述法拉第旋光器FRM。

作为本实用新型进一步的方案：所述传感单元包括耦合器C2和所述非平衡干涉仪以及法拉第旋光器FRM；

所述耦合器C2与所述调制单元和所述非平衡干涉仪连接，所述非平衡干涉仪的两臂终端均连接有所述法拉第旋光器FRM。