[发明专利]光纤激光器温度和应变同时测量系统

权利要求书

1.一种光纤激光器温度和应变同时测量系统，包括：

一光纤激光器，其为有源光纤光栅谐振腔；

一第一980nm隔离器，其输出端与光纤激光器的一端连接；

一第二980nm隔离器，其输出端与光纤激光器的另一端连接；

一波分复用器，其端口1与第一980nm隔离器输入端连接；

一泵浦光源，其输出端与波分复用器的输入端口2连接；

一第一耦合器，其端口1与波分复用器的端口3连接；

一第二耦合器，其端口1与第一耦合器的端口2连接，该第二耦合器的端口2与第二980nm隔离器的输入端连接；

其中所述光纤激光器、第一980nm隔离器、第二980nm隔离器、波分复用器、第一耦合器和第二耦合器组成环形光路；

一1550nm隔离器，其输出端与第一耦合器的端口3连接；

一窄线宽可调谐激光器，其输出端与1550nm隔离器的输入端连接；

一函数发生器，其输出端与窄线宽可调谐激光器的输入端连接；

一第一探测器，其输入端与第二耦合器的端口3连接；

一第二探测器，其输入端与第二耦合器的端口4连接；

一示波器，其输入端与第一探测器和第二探测器的输出端连接；其中，

根据光纤激光器环形腔理论，注入一束单频可调谐激光到所述光纤激光器中，所述示波器测得所述第一探测器的功率相应得到所述光纤激光器输出反射光谱谐振峰频率分裂间距的大小，进而得到一组光纤激光器静态应变、温度的响应方程；同时，根据光纤激光器的偏振拍频理论，通过外部泵浦源注入激光到所述光纤激光器中使得其激射出单纵模双偏振激光，通过所述示波器测得所述第一探测器或第二探测器的拍频信号，所述示波器直接读取所述拍频信号的频率变化进而得到另一组光纤激光器静态应变、温度的响应方程；根据上述两组光纤激光器静态应变、温度的响应方程实现所述光纤激光器的静态应变、温度同时测量。

2.根据权利要求1所述的光纤激光器温度和应变同时测量系统，其中所述的光纤激光器是有源光纤光栅谐振腔，该有源光纤光栅谐振腔是分布式反馈光纤激光器，或是反射式光纤激光器，其偏振激光拍频的频率为GHz量级。

3.根据权利要求1所述的光纤激光器温度和应变同时测量系统，其中所述的窄线宽可调谐激光器的光功率要保证环形光路输出到第一探测器和第二探测器的1550nm激光功率在这两个探测器的线性响应区间。

4.根据权利要求3所述的光纤激光器温度和应变同时测量系统，其中所述的第一探测器和第二探测器均同时接收光纤激光器的双偏振激光拍频信号和反射光谱谐振峰频率分割间距信号，在后期信号处理中需要分别从时域、频域将这两种信号区分开来。

5.根据权利要求1所述的光纤激光器温度和应变同时测量系统，其中所述的示波器中嵌入相应的算法，实现光纤激光器双偏振激光的拍频频率、以及反射光谱谐振峰频率分割间距的大小的计算，并通过两个响应方程组完成温度和应变的解算。

6.根据权利要求1所述的光纤激光器温度和应变同时测量系统，其中所述的窄线宽可调谐激光器的波长扫频驱动的扫频频率要与示波器中算法的解算速度匹配。