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光纤干涉仪多参数的综合测量系统的制作方法
【专利摘要】一种光纤干涉仪多参数的综合测量系统，包括：一窄线宽可调谐半导体激光器，其用于提供传输用的信号光；一光隔离器，其输入端与窄线宽可调谐半导体激光器的输出端连接；一干涉仪，其端口1与光隔离器的输出端连接，用于减小瑞利散射光对激光器的影响，以保护激光器长时间稳定的工作；一载波电路，其输出端与干涉仪的端口3连接，用于提供干涉仪中PZT调制信号；一光电探测器，其输入端与干涉仪的端口2连接；一数据采集卡，其输入端与光电探测器的输出端连接，用于将接收到的光信号转换为电信号；一数据处理机，其输入端与数据采集卡的输出端连接，用于将数据采集卡采集到的数字信号进行处理，以可见度、调制幅度和初始相位差作为待定参数，采用非线性最小平方和拟合给出上述参数值。
【专利说明】光纤干涉仪多参数的综合测量系统
【技术领域】
[0001]本发明属于光纤传感领域，特别涉及一种光纤干涉仪多参数的综合测量系统，该系统采用最小平方和法通过多参数拟合来直接获取光纤干涉仪的可见度、调制幅度和初始相位差等基本参数，从而实现对光纤干涉仪多参数的综合测量。
【背景技术】
[0002]光纤传感目前已广泛使用在大型结构安全监测、井下安全监测、海洋油气探测、地震检波等领域。光纤传感根据光学测量的不同，分为强度型、相位型、偏振型、波长型等，其中光纤的相位测量具有灵敏度度高，动态方位大等优点，可用于微弱信号的测量。
[0003]光纤相位测量离不开光纤干涉仪，常用的两种结构包括马赫-曾德干涉仪和干涉仪。光纤干涉仪输出的信号可表示为I (t) = IJl+κ COSCj5 (t)]，对于不同相位初始位置，比如η/2的奇数倍或者偶数倍位置，光干涉信号随相位差的变化敏感程度不同，为了消除这种影响，人们提出了很多中方法，其中相位生成载波法(PGC)就是其中一种。
[0004]PGC法需要在干涉仪上引入高频相位调制，这时干涉仪输出信号的表达式为
【权利要求】
1.一种光纤干涉仪多参数的综合测量系统，包括: 一窄线宽可调谐半导体激光器，其用于提供传输用的信号光； 一光隔离器，其输入端与窄线宽可调谐半导体激光器的输出端连接； 一干涉仪，其端口 I与光隔离器的输出端连接，用于减小瑞利散射光对激光器的影响，以保护激光器长时间稳定的工作； 一载波电路，其输出端与干涉仪的端口 3连接，用于提供干涉仪中PZT调制信号； 一光电探测器，其输入端与干涉仪的端口 2连接； 一数据采集卡，其输入端与光电探测器的输出端连接，用于将接收到的光信号转换为电信号； 一数据处理机，其输入端与数据采集卡的输出端连接，用于将数据采集卡采集到的数字信号进行处理，以可见度、调制幅度和初始相位差作为待定参数，采用非线性最小平方和拟合给出上述参数值。
2.根据权利要求1所述的光纤干涉仪多参数的综合测量系统，其中该光纤干涉仪的类型为迈克尔逊干涉仪或马赫曾德干涉仪。
3.根据权利要求1所述的光纤干涉仪多参数的综合测量系统，其中采用非线性最小平和拟合给出干涉仪可见度、调制幅度和初始相位的最优值来实现干涉仪多参数同时测量。
4.根据权利要求1所述的光纤干涉仪多参数的综合测量系统，其中该数据处理机用于将光电探测器输出的模拟电信号转换为数字电信号，其采样率通常取为载波信号频率的4倍以上。
【文档编号】G01M11/02GK103759924SQ201410032166
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月23日 优先权日:2014年1月23日
【发明者】徐团伟, 方高升, 李芳 , 刘育梁 申请人:中国科学院半导体研究所