[发明专利]非平衡保偏光纤双干涉仪温度应变同时测量装置及方法

权利要求书

1.一种基于非平衡保偏光纤双干涉仪温度应变同时测量装置的测量方法，所述非平衡保偏光纤双干涉仪温度应变同时测量装置包括窄线宽激光光源(101)、起偏器(111)、非平衡保偏光纤双干涉仪(130)、偏振分束差分探测装置(140)和信号采集解调记录装置(150)，

窄带宽激光光源(101)通过起偏器(111)与保偏环形器(141)输入端(a)连接，连接处保偏光纤的对轴角度(121)为0°～45°；非平衡保偏光纤干涉仪(130)通过偏振分束差分探测装置(140)与信号采集解调记录装置(150)相连接；

非平衡保偏光纤双干涉仪(130)由2×2保偏光纤耦合器(131)，相位调制器(134)，第1、第2保偏光纤(132、135)以及第1、第2保偏光纤反射镜(133、136)组成；保偏光纤耦合器(131)第一输出端(c3)通过第1保偏光纤(132)连接第1保偏光纤反射镜(133)，组成第一干涉仪固定长度传感臂(l₁)；保偏光纤耦合器(131)第二输出端(c4)通过相位调制器(134)依次连接第2保偏光纤(135)与第2保偏光纤反射镜(136)，组成第二干涉仪固定长度传感臂(l₂)，非平衡保偏光纤干涉仪(130)臂长差Δl＝|l₁-l₂|＞0.1m，所有的保偏光纤连接处的对轴角度均为0°～0°；

偏振分束差分探测装置(140)由保偏环形器(141)，第1、第2偏振分束器(142、145)，第1、第2差分探测器(143与146、144与147)组成；保偏光纤耦合器(131)第一输入端(c1)通过保偏环形器(141)连接第1偏振分束器(142)，保偏光纤耦合器(131)第二输入端(c2)与第2偏振分束器(145)连接，所有保偏光纤连接处的对轴角度均为0°～0°；第1差分探测器(143与146)与第1、第2偏振分束器(142、145)快轴信号输出端连接，第2差分探测器(144与147)与第1、第2偏振分束器(142、145)慢轴信号输出端连接；

其特征是测量方法为：

1)在实验室中，使该测量装置传感臂处于恒温环境，用位移台施加拉伸应力，记录位移数据以及相位变化数据，计算慢轴x轴干涉仪以及快轴y轴干涉仪的应变系数并作为已知常量用做以后计算；

2)在实验室中，使该测量装置传感臂处于松弛状态，改变环境温度并记录相位变化数据，计算慢轴x轴干涉仪以及快轴y轴干涉仪的应变系数并作为已知常量用做以后计算；

3)将该测量装置放到测试环境中，并将干涉仪的传感臂光纤固定依附在待测物体表面，待测物体的应变ε以及环境温度变化ΔT通过接触或者媒介传递作用到传感光纤上，最终使得干涉信号解调出的相位发生变化，记录快慢轴干涉仪相位数据，得到Δφ_x、Δφ_y；

4)将实验室中测得的常量和以及测试环境中得到的Δφ_x、Δφ_y；带入式中，通过计算得到待测环境的应变参量以及温度变化。