[发明专利]基于赛格奈克光纤干涉仪的高精度快速温度测量方法

摘要

本发明公开一种基于赛格奈克光纤干涉仪的高精度快速温度测量方法，其温度敏感器件为集成电光相位调制器，系统结构为赛格奈克光纤干涉仪，将集成电光相位调制器置于光纤干涉仪中用于相位调制，通过控制处理电路系统为集成电光相位调制器提供特定的调制波形，测量赛格奈克光纤干涉仪的响应，在干涉仪输出满足不变的情况下记下此时的调制波形幅度，通过预先标定的公式进行计算，即可得到测量温度值。本发明测量速度快，测量绝对精度可达0.01度，分辨率可达0.001度，而且线性度较好，能够应用于需要高精度温度快速测量的场合。

主权项

一种基于赛格奈克光纤干涉仪的高精度快速温度测量方法，采用基于赛格奈克光纤干涉仪的高精度快速温度测量系统，其特征在于它的步骤如下：(1) 采用集成电光相位调制器（3）作为温度传感头，并将其作为赛格奈克光纤干涉仪的调制器，对干涉仪中传播的光进行相位调制；(2)在Tmin≤T≤Tmax的范围内，其中T为实时温度，Tmin为可测量的最低温度，Tmax为可测量的最高温度，以Tstep为温度变化步长选定温度点序列为T1,T2,T3…Tn，用温箱控制集成电光相位调制器（3）的温度为T1，测量集成电光相位调制器（3）的半波电压值并记录下来，在其他温度点进行同样的工作，可依次得到半波电压序列为V1,V2,V3…Vn；测量完成之后对半波电压序列V1,V2,V3…Vn和温度点序列T1,T2,T3…Tn采用最小二乘法进行线性拟合，从而确定一次系数a和常数项b，得到温度与半波电压的关系表达式T=a×Vπ+b；(3) 通过控制处理电路（7）和调制信号输出模块（8）为集成电光相位调制器（3）提供特定波形的调制信号，测量光电探测器（5）的响应，在信号采集模块（6）测量其输出满足不变的情况下记录此时的调制信号幅度，即为实时测得的半波电压Vπ，通过预标定的公式T=a×Vπ+b进行计算，可得到测量温度T；基于赛格奈克光纤干涉仪的高精度快速温度测量系统包括SLD光源（1）、耦合器（2）、集成电光相位调制器（3）、光纤环（4）、光电探测器（5）、信号采集模块（6）、控制处理电路（7）和调制信号输出模块（8）；SLD光源（1）、耦合器（2）、集成电光相位调制器（3）、光纤环（4）顺次相连，耦合（2）、光电探测器（5）、信号采集模块（6）、控制处理电路（7）、调制信号输出模块（8）和集成电光相位调制器（3）顺次相连。