[发明专利]基于微结构光纤干涉微波光子传感方法的多元参量测量系统及方法

权利要求书

1.一种基于微结构光纤干涉微波光子传感方法的多元参量测量系统，其特征在于，所述测量系统主要包括宽谱光源(1)、光滤波器(2)、3dB光纤耦合器(3)、可调光延时线(4)、可调光衰减器(5)、微结构光纤环(6)、2×2光纤耦合器(7)、干涉传感单元(8)、光谱分析仪(9)、电光调制器(10)、色散单元(11)、光电探测器(12)以及矢量网络分析仪(13)，所述光滤波器(2)的输出端口与3dB光纤耦合器(3)的输入端口相连；所述3dB光纤耦合器(3)的两个输出端口分别与可调光延时线(4)和微结构光纤环(6)的输入端口相连；所述3dB光纤耦合器(3)的两个输入端口分别与可调光衰减器(5)和微结构光纤环(6)的输出端口相连；所述3dB光纤耦合器(3)的两个输出端口分别与光谱分析仪(9)和电光调制器(10)的光输入端口相连；所述电光调制器(10)的光输出端口与色散单元(11)的输入端口相连；所述电光调制器(10)的射频输入端与矢量网络分析仪(13)的射频输出端口相连；所述色散单元(11)的输出端口与光电探测器(12)的光输入端口相连；所述光电探测器(12)的电输出端口与矢量网络分析仪(13)的输入段相连。

2.根据权利要求1所述的基于微结构光纤干涉微波光子传感方法的多元参量测量系统，其特征在于，所述微结构光纤环包括单模光纤(6-1)和微米光纤环(6-2)，通过利用熔融拉锥技术拉伸得到的微米光纤在显微镜下经微加工工艺得到。

3.根据权利要求1所述的基于微结构光纤干涉微波光子传感方法的多元参量测量系统，其特征在于，所述电光调制器(10)是强度调制型调制器、相位调制型调制器或偏振调制型调制器中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的基于微结构光纤干涉微波光子传感方法的多元参量测量系统，其特征在于，所述色散单元(11)是任意具有一定色散的器件或模块。

5.根据权利要求4所述的基于微结构光纤干涉微波光子传感方法的多元参量测量系统，其特征在于，所述色散单元(11)为单模光纤或色散补偿光纤。

6.一种根据权利要求1-5所述的基于微结构光纤干涉微波光子传感方法的多元参量测量系统进行测量的方法，其特征在于，宽谱光源(1)发出的光经过用于光谱整形的光滤波器(2)后由3dB光纤耦合器(3)分为两路信号，一部分输入到微结构光纤环(6)，另一部分输入到可调光延时线(4)和可调光衰减器(5)，接着经过2×2光纤耦合器(7)后分为两路，一路由光谱分析仪(9)进行光谱检测和分析。

7.根据权利要求6所述的测量方法，其特征在于，所述可调光延时线(4)和可调光衰减器(5)用于调节干涉谱的自由光谱范围以及平衡两路干涉光束的功率。

8.根据权利要求6或7所述的测量方法，其特征在于，所述微结构光纤环(6)和马赫增德尔干涉仪共同构成了一个独立的干涉传感单元(8)。

9.根据权利要求6或7所述的测量方法，其特征在于，所述3dB光纤耦合器(3)的另一路输出送入电光调制器(10)调制，输出信号经过色散单元(11)进行色散控制后，送入光电探测器(12)转换为电信号；最终，通过矢量网络分析仪(13)提供电光调制器(10)的输入信号，并接收光电探测器(12)的信号从而将干涉形成的光谱转换到频域测量。