[发明专利]具有多个模数转换单元的多闭环光纤互感器

权利要求书

1.一种光纤互感器，包括光源、光学器件集成组件、传感头、光电探测器、放大滤波单元、信号处理单元，其特征在于，

所述光学器件集成组件中包括相位调制器和分光合光器件；

所述光学器件集成组件将光源输出的光线通过分光合光器件起偏为两束线偏振光并传输至传感头；接收从传感头处返回的光线并使得返回的光线在所述相位调制器中发生干涉；将干涉结果输出到光电探测器；接收来自信号处理单元的反馈调制信息；

所述光电探测器接收光学器件集成组件的光信号输出，利用光电效应将光信号转换为电信号，将电信号输出到信号处理单元；

所述信号处理单元接收光电探测器的输出的信号，对所述信号进行处理，并将信号处理结果作为反馈调制信息反馈给所述光学器件集成组件。

2.根据权利要求1所述的光纤互感器，其特征在于，所述光纤互感器中还包括光源驱动单元和第二光电探测器，

所述第二光电探测器的输入端连接光学器件集成组件中的分光合光器件的输出端，第二光电探测器的输出端连接到光源驱动单元的输入端；其中第二光电探测器检测分光合光器件输出的光信号，并通过光电转换之后转换为电信号的控制信息，调节光源驱动单元的输出。

3.根据权利要求1或2所述的光纤互感器，其特征在于，所述信号处理单元包括：模拟闭环控制单元、第一AD转换单元、第二AD转换单元、以及合并单元；

所述光电探测器的输出经过放大滤波单元放大滤波之后，输入到模拟闭环控制单元；

所述模拟闭环控制单元对输入的模拟信号进行调制，得到输出模拟信号，并将输出模拟信号分别输出到第一AD转换单元、第二AD转换单元，然后第一AD转换单元、第二AD转换单元分别将处理结果输出到合并单元，然后由合并单元向所述光纤互感器外部输出信号。

4.根据权利要求3所述的光纤互感器，其特征在于，由合并单元判断第一AD转换单元和第二AD转换单元分别输出的数据是否存在区别，如果存在，则发出报警信息。

5.根据权利要求1或2所述的光纤互感器，其特征在于，所述信号处理单元包括：第三AD转换单元、第四AD转换单元、数字闭环信号处理单元、合并单元；

所述光电探测器的输出经过放大滤波单元放大滤波之后，将得到的模拟信号分别输出到第三AD转换单元、第四AD转换单元，然后第三AD转换单元、第四AD转换单元将处理结果分别输出到数字闭环信号处理单元；

数字闭环信号处理单元将第三AD转换单元、第四AD转换单元的输出结果进行闭环解算后形成该环节输出信号，分别反馈到光源驱动单元和光学器件集成组件，驱动光源驱动单元对光源进行控制，以及驱动光学器件集成组件中的相位调制器以对两束相干偏振光的相位进行调制；

数字闭环信号处理单元将处理结果输出到合并单元，然后由合并单元向所述光纤互感器外部输出信号。

6.根据权利要求5所述的光纤互感器，其特征在于，第三AD转换单元、第四AD转换单元同时对所述模拟信号进行量化，提取第三AD转换单元的输出作为闭环控制信息，提取第四AD转换单元的输出作为补偿和修正信息。

7.根据权利要求1-6所述的光纤互感器，其特征在于，采用方波偏置调制方式在两束相干偏振光间引入±π/2偏置调制相位差；采用锯齿波或阶梯波反馈方式在两束相干偏振光间引入与传感头处形成的非互易待测相位信息大小相等、方向相反的相位差。