[发明专利]基于波分复用和微波光子技术的干涉型光纤振动传感系统

权利要求书

1.一种基于波分复用和微波光子技术的干涉型光纤振动传感系统，其特征在于，该系统包括：双波长光源、波分复用器件、光纤干涉仪、光电探测器和微波相位检测单元；其中所述双波长光源与所述波分复用器件相连；所述波分复用器件与所述光纤干涉仪相连，构成波分干涉型光纤振动传感单元；所述波分干涉型光纤振动传感单元输出端与所述光电探测器相连；所述光电探测器输出端与所述微波相位检测单元相连；

所述波分复用器件根据波长特性将所述双波长光源输出的两个波长分量解复用成两路，使其分别沿着所述光纤干涉仪的参考臂和传感臂进行传输，其中沿传感臂传输的信号相位随外界待测振动信号变化，因此两个波长分量经过所述波分干涉型光纤振动传感单元后，产生含有待测振动信息的相位差；

具有相位差的两个波长分量λ₀和λ₁具有相同偏振态，经所述波分干涉型光纤振动传感单元输出后，注入所述光电探测器转换成电信号，基于微波光子生成技术拍频产生频率为两个波长分量差频的微波信号，则外界待测振动产生的相位差转变为所述微波信号的相位变化，因此通过检测该微波信号的相位即可获得待测振动信息。

2.根据权利要求1所述的基于波分复用和微波光子技术的干涉型光纤振动传感系统，其特征在于，所述双波长光源用于产生相位相互锁定的两个波长分量，包括相互锁定的两个单纵模激光器或双波长激光器或多波长激光器或单纵模激光器加外调制器。

3.根据权利要求1所述的基于波分复用和微波光子技术的干涉型光纤振动传感系统，其特征在于，所述波分复用器件用于将双波长光源输出的两个波长分量进行解复用，并分别注入到所述光纤干涉仪两个支路上，包括阵列波导光栅或光纤布拉格光栅或薄膜干涉型波分复用器。

4.根据权利要求1所述的基于波分复用和微波光子技术的干涉型光纤振动传感系统，其特征在于，所述光纤干涉仪包括马赫曾德尔干涉仪或迈克尔逊干涉仪或Sagnac干涉仪，其中参考臂传输一个波长分量的光信号，传感臂传输另一个波长分量的光信号，由所述波分复用器件实现两个波长分量的分路和合路；对于迈克尔逊干涉型传感单元和Sagnac干涉型传感单元，利用光环形器引导光信号的传输。

5.根据权利要求1所述的基于波分复用和微波光子技术的干涉型光纤振动传感系统，其特征在于，所述微波相位检测单元用于测量所述光电探测器输出微波信号的相位变化，包括鉴相器或相干检测装置或基于希尔伯特的相位检测装置。