[发明专利]多模光纤激光声传感器中频率变化的复用高分辨测量系统

权利要求书

1．一种对多模光纤激光声传感器中的频率变化执行高分辨率测量的系统，包括：

一个发射多个激射模的终端-泵浦光纤激光器，其中发射所述激射模的频率由作用于所述的激光器上的应变确定；

一个连接到所述光纤激光器的光纤，用于传输所述的激射模；

一个连接到所述光纤的放大器装置，用于放大所述的激射模；

一个连接所述光纤的调相器，用于相位调制所述激射模上的载波；

一个接收干涉仪，具有经所述的光纤连接所述的调相器的给定路径失衡，用于生成所述激射模区段之间的干涉条纹，其中所述的区段具有彼此之间相对的相位延迟；和

经所述的光纤连接所述的接收干涉仪的检测装置，用于解调所述干涉条纹的条纹相位，其中所述的解调的条纹相位与作用于所述光纤激光器的应变成正比。

2．根据权利要求1所述的对多模光纤激光声传感器中的频率变化执行高分辨率测量的系统，其特征在于所述的接收干涉仪是压力不敏感干涉仪，所述的路径失衡与所述的激光光纤的往返的腔长度的整数倍相匹配，以便不同激射模的条纹图案之间的所述的每个相移彼此之间是2π的整数倍，所述的激射模的所述相移是相互同相的。

3．根据权利要求2所述的对多模光纤激光声传感器中的频率变化执行高分辨率测量的系统，其特征在于用于所述多个激射模的所述接收干涉仪的输出信噪比与通过询问具有单模的所述接收干涉仪而实现的信噪比相等。

4．根据权利要求1所述的对多模光纤激光声传感器中的频率变化执行高分辨率测量的系统，其特征在于所述的终端泵浦光纤激光器包含位于两个布拉格光栅之间的掺铒光纤。

5．根据权利要求1所述的对多模光纤激光声传感器中的频率变化执行高分辨率测量的系统，进一步包括：

至少一个发射多个激射模的附加光纤激光器；

多个连接在所述接收干涉仪与所述检测装置之间的布拉格光栅，其中每个所述的布拉格光栅仅允许与相应光纤激光器相关的给定波长的信号向所述的检测装置传输。

6．根据权利要求5所述的对多模光纤激光声传感器中的频率变化执行高分辨率测量的系统，其特征在于每个所述的布拉格光栅与相应光纤激光器频率匹配。

7．根据权利要求1所述的对多模光纤激光声传感器中的频率变化执行高分辨率测量的系统，进一步包括：

至少一个用与其连接用于传送所述的激射模的光纤发射多个激射模的附加光纤激光器；和

一个分别与每个附加光纤连接的调相器，用于对所述的激射模的载频调相；其中，对每个光纤的激射模的载频调相不同于对其它光纤的载频调相。

8．根据权利要求7所述的对多模光纤激光声传感器中的频率变化执行高分辨率测量的系统，进一步包括一个光耦合器，用于把每个所述的光纤连结在一起，以便来自所述的所有光纤激光器的调相激射模沿单输出引线传送，其中所述的单输出引线连接所述的接收干涉仪。

9．根据权利要求8所述的对多模光纤激光声传感器中的频率变化执行高分辨率测量的系统，其特征在于所述的检测装置可以根据其各自的载频在不同光纤激光器之间进行电识别。

10．根据权利要求7所述的对多模光纤激光声传感器中的频率变化执行高分辨率测量的系统，其特征在于每个光纤包括至少一个在不同波长激射的附加光纤激光器，以便每个光纤在单一载频上传播多个波长。

11．根据权利要求10所述的对多模光纤激光声传感器中的频率变化执行高分辨率测量的系统，进一步包括：

一个位于所述的接收干涉仪与所述的检测装置之间的第二光耦合器，用于把所述接收干涉仪的输出分出来以送到多个输出线上；

多个接在所述输出引线与所述检测装置之间的布拉格光栅，其中每个输出引线具有与其分别连接的布拉格光栅，用于分出要传送到所述的检测装置的不同的激射波长；

其中所述的检测装置可以根据其各自的载频在不同光纤激光器之间进行电识别。