光纖干涉儀多參數(shù)的綜合測量系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種光纖干涉儀多參數(shù)的綜合測量系統(tǒng)，包括：一窄線寬可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器，其用于提供傳輸用的信號(hào)光；一光隔離器，其輸入端與窄線寬可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器的輸出端連接；一干涉儀，其端口1與光隔離器的輸出端連接，用于減小瑞利散射光對(duì)激光器的影響，以保護(hù)激光器長時(shí)間穩(wěn)定的工作；一載波電路，其輸出端與干涉儀的端口3連接，用于提供干涉儀中PZT調(diào)制信號(hào)；一光電探測器，其輸入端與干涉儀的端口2連接；一數(shù)據(jù)采集卡，其輸入端與光電探測器的輸出端連接，用于將接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；一數(shù)據(jù)處理機(jī)，其輸入端與數(shù)據(jù)采集卡的輸出端連接，用于將數(shù)據(jù)采集卡采集到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，以可見度、調(diào)制幅度和初始相位差作為待定參數(shù)，采用非線性最小平方和擬合給出上述參數(shù)值。
【專利說明】光纖干涉儀多參數(shù)的綜合測量系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于光纖傳感領(lǐng)域，特別涉及一種光纖干涉儀多參數(shù)的綜合測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用最小平方和法通過多參數(shù)擬合來直接獲取光纖干涉儀的可見度、調(diào)制幅度和初始相位差等基本參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)光纖干涉儀多參數(shù)的綜合測量。
【背景技術(shù)】
[0002]光纖傳感目前已廣泛使用在大型結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測、井下安全監(jiān)測、海洋油氣探測、地震檢波等領(lǐng)域。光纖傳感根據(jù)光學(xué)測量的不同，分為強(qiáng)度型、相位型、偏振型、波長型等，其中光纖的相位測量具有靈敏度度高，動(dòng)態(tài)方位大等優(yōu)點(diǎn)，可用于微弱信號(hào)的測量。
[0003]光纖相位測量離不開光纖干涉儀，常用的兩種結(jié)構(gòu)包括馬赫-曾德干涉儀和干涉儀。光纖干涉儀輸出的信號(hào)可表示為I (t) = IJl+κ COSCj5 (t)]，對(duì)于不同相位初始位置，比如η/2的奇數(shù)倍或者偶數(shù)倍位置，光干涉信號(hào)隨相位差的變化敏感程度不同，為了消除這種影響，人們提出了很多中方法，其中相位生成載波法(PGC)就是其中一種。
[0004]PGC法需要在干涉儀上引入高頻相位調(diào)制，這時(shí)干涉儀輸出信號(hào)的表達(dá)式為
【權(quán)利要求】
1.一種光纖干涉儀多參數(shù)的綜合測量系統(tǒng)，包括: 一窄線寬可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器，其用于提供傳輸用的信號(hào)光； 一光隔離器，其輸入端與窄線寬可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器的輸出端連接； 一干涉儀，其端口 I與光隔離器的輸出端連接，用于減小瑞利散射光對(duì)激光器的影響，以保護(hù)激光器長時(shí)間穩(wěn)定的工作； 一載波電路，其輸出端與干涉儀的端口 3連接，用于提供干涉儀中PZT調(diào)制信號(hào)； 一光電探測器，其輸入端與干涉儀的端口 2連接； 一數(shù)據(jù)采集卡，其輸入端與光電探測器的輸出端連接，用于將接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)； 一數(shù)據(jù)處理機(jī)，其輸入端與數(shù)據(jù)采集卡的輸出端連接，用于將數(shù)據(jù)采集卡采集到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，以可見度、調(diào)制幅度和初始相位差作為待定參數(shù)，采用非線性最小平方和擬合給出上述參數(shù)值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖干涉儀多參數(shù)的綜合測量系統(tǒng)，其中該光纖干涉儀的類型為邁克爾遜干涉儀或馬赫曾德干涉儀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖干涉儀多參數(shù)的綜合測量系統(tǒng)，其中采用非線性最小平和擬合給出干涉儀可見度、調(diào)制幅度和初始相位的最優(yōu)值來實(shí)現(xiàn)干涉儀多參數(shù)同時(shí)測量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖干涉儀多參數(shù)的綜合測量系統(tǒng)，其中該數(shù)據(jù)處理機(jī)用于將光電探測器輸出的模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號(hào)，其采樣率通常取為載波信號(hào)頻率的4倍以上。
【文檔編號(hào)】G01M11/02GK103759924SQ201410032166
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月23日
【發(fā)明者】徐團(tuán)偉, 方高升, 李芳 , 劉育梁 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所