[发明专利]迈克尔逊干涉与相位敏感光时域反射的光纤声音传感系统

摘要

一种迈克尔逊干涉与相位敏感光时域反射的光纤声音传感系统，采用波分复用技术，将中心波长差别较大激光的迈克尔逊干涉光路和相位敏感光时域反射系统进行混合和统一。迈克尔逊干涉光路将激光分为两束，一束为参考光，一束为探测光，当外界有声音信号时，传感光纤的光波相位发生变化，从而导致参考光与探测光干涉后光强变化，利用FPGA进行解调，可还原声音信号的波形；再利用相位敏感光时域反射系统的后向瑞利散射光进行声音信号的空间定位，通过本发明迈克尔逊干涉与相位敏感光时域反射的光纤声音传感系统可实现外界声音信号的波形还原和空间定位。

主权项

1.一种迈克尔逊干涉与相位敏感光时域反射的光纤声音传感系统，其特征在于包括：半导体激光器（1）、光隔离器（2）、第一光纤耦合器（3）、参考光纤（4）、第一法拉第旋转镜（5）、第二光纤耦合器（6）、传感光纤（7）、波分复用器（8）、光纤尾端快速衰减结构（9）、第二法拉第旋转镜（10）、第一滤波器（11）、第一光电探测器（12）、第一模数转换模块（13）、第一FPGA模块（14）、窄线宽激光器（15）、声光调制器（16）、掺铒光纤放大器（17）、第二滤波器（18）、光环行器（19）、第三滤波器（20）、第二光电探测器（21）、第二模数转换模块（22）、第二FPGA模块（23）和计算机（24）；其中，半导体激光器（1）与光隔离器（2）的输入端口相连，第一光纤耦合器（3）分别依次与光隔离器（2）的输出端口、第一滤波器（11）的输入端口、参考光纤（4）的输入端、第二光纤耦合器（6）的a端口相连，参考光纤（4）的输出端口与第一法拉第旋转镜（5）相连，第二光纤耦合器（6）的c端口与传感光纤（7）的输入端口相连，波分复用器（8）的a端口与传感光纤（7）的输出端口相连，波分复用器（8）的b端口与光纤尾端快速衰减结构（9）相连，波分复用器（8）的c端口与第二法拉第旋转镜（10）相连，第一滤波器（11）的输出端口与第一光电探测器（12）的输入端口相连，第一光电探测器（12）的输出端口与第一模数转换模块（13）的输入端口相连，第一模数转换模块（13）的输出端口与第一FPGA模块（14）的输入端口相连，第一FPGA模块（14）的输出端口与计算机（24）相连，窄线宽激光器（15）与声光调制器（16）的输入端口相连，声光调制器（16）的输出端口与掺铒光纤放大器（17）的输入端口相连，掺铒光纤放大器（17）的输出与第二滤波器（18）的输入端口相连，第二滤波器（18）的输出端口与光环行器（19）的a端口相连，光环行器（19）的b端口与第二光纤耦合器（6）的b端口相连，光环行器（19）的c端口与第三滤波器（20）的输入端口相连，第三滤波器（20）的输出端口与第二光电探测器（21）的输入端口相连，第二光电探测器（21）的输出端口与第二FPGA模块（22）的输入端口相连，第二FPGA模块（22）的输出端口与第二模数转换模块（23）输入端口相连，最后第二模数转换模块（23）输出端口与计算机（24）相连。