光纖干涉儀多參數的綜合測量系統的制作方法
【專利摘要】一種光纖干涉儀多參數的綜合測量系統，包括：一窄線寬可調諧半導體激光器，其用于提供傳輸用的信號光；一光隔離器，其輸入端與窄線寬可調諧半導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激光器的影響，以保護激光器長時間穩定的工作；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調制信號；一光電探測器，其輸入端與干涉儀的端口2連接；一數據采集卡，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轉換為電信號；一數據處理機，其輸入端與數據采集卡的輸出端連接，用于將數據采集卡采集到的數字信號進行處理，以可見度、調制幅度和初始相位差作為待定參數，采用非線性最小平方和擬合給出上述參數值。
【專利說明】光纖干涉儀多參數的綜合測量系統
【技術領域】
[0001]本發明屬于光纖傳感領域，特別涉及一種光纖干涉儀多參數的綜合測量系統，該系統采用最小平方和法通過多參數擬合來直接獲取光纖干涉儀的可見度、調制幅度和初始相位差等基本參數，從而實現對光纖干涉儀多參數的綜合測量。
【背景技術】
[0002]光纖傳感目前已廣泛使用在大型結構安全監測、井下安全監測、海洋油氣探測、地震檢波等領域。光纖傳感根據光學測量的不同，分為強度型、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，動態方位大等優點，可用于微弱信號的測量。
[0003]光纖相位測量離不開光纖干涉儀，常用的兩種結構包括馬赫-曾德干涉儀和干涉儀。光纖干涉儀輸出的信號可表示為I (t) = IJl+κ COSCj5 (t)]，對于不同相位初始位置，比如η/2的奇數倍或者偶數倍位置，光干涉信號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制，這時干涉儀輸出信號的表達式為
【權利要求】
1.一種光纖干涉儀多參數的綜合測量系統，包括: 一窄線寬可調諧半導體激光器，其用于提供傳輸用的信號光； 一光隔離器，其輸入端與窄線寬可調諧半導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激光器的影響，以保護激光器長時間穩定的工作； 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調制信號； 一光電探測器，其輸入端與干涉儀的端口 2連接； 一數據采集卡，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轉換為電信號； 一數據處理機，其輸入端與數據采集卡的輸出端連接，用于將數據采集卡采集到的數字信號進行處理，以可見度、調制幅度和初始相位差作為待定參數，采用非線性最小平方和擬合給出上述參數值。
2.根據權利要求1所述的光纖干涉儀多參數的綜合測量系統，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.根據權利要求1所述的光纖干涉儀多參數的綜合測量系統，其中采用非線性最小平和擬合給出干涉儀可見度、調制幅度和初始相位的最優值來實現干涉儀多參數同時測量。
4.根據權利要求1所述的光纖干涉儀多參數的綜合測量系統，其中該數據處理機用于將光電探測器輸出的模擬電信號轉換為數字電信號，其采樣率通常取為載波信號頻率的4倍以上。
【文檔編號】G01M11/02GK103759924SQ201410032166
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月23日 優先權日:2014年1月23日
【發明者】徐團偉, 方高升, 李芳 , 劉育梁 申請人:中國科學院半導體研究所
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