[发明专利]保偏光纤光栅二维矢量振动传感仪

摘要

本发明公开了一种保偏光纤光栅二维矢量振动传感仪，包括宽带光源、偏振控制单元、传感探头和正交偏振解调单元，偏振控制单元包括起偏器和偏振控制器；传感探头包括光纤探头，光纤探头包括保偏光纤光栅和包层-纤芯能量再耦合结构，用于感测环境振动信息，保偏光纤光栅写制于保偏光纤，包层-纤芯能量再耦合结构采用保偏-单模光纤纤芯轴向对准方式熔接；正交偏振解调单元包括滤波器、偏振分束器、两个光电探测器和正交双偏振矢量合成器；偏振控制单元、传感探头和正交偏振解调单元三者通过光纤环形器或耦合器连接。本发明可实现基于单一光纤光栅的二维振动方向识别，具有灵敏度高、结构紧凑、成本低廉、易于组网的优点。

主权项

保偏光纤光栅二维矢量振动传感仪，其特征在于，包括宽带光源、偏振控制单元、传感探头和正交偏振解调单元，所述偏振控制单元、传感探头和正交偏振解调单元三者通过光纤耦合器或环形器连接；所述偏振控制单元包括起偏器和偏振控制器，宽带光源、起偏器和偏振控制器依次连接；所述传感探头包括支承构件、光纤探头和光纤导线，所述光纤探头包括保偏光纤光栅和包层‑纤芯能量再耦合结构，所述光纤探头一端固定于支承构件上，另一端悬空感测振动，并通过光纤导线与光纤环形器或耦合器相连；所述包层‑纤芯能量再耦合结构包括用于感测环境振动信息的保偏光纤和用于向前传导的单模光纤，二者采用保偏‑单模光纤纤芯轴向对准方式熔接，在保偏光纤和单模光纤熔接处形成熔接点，保偏光纤上写制有光纤光栅；所述正交偏振解调单元包括用于提取携带振动信息的包层模能量的滤波器、用于将滤波得到的包层模分解为两正交偏振态分量的偏振分束器、用于正交偏振双参量检测的第一光电探测器和第二光电探测器、用于将光电转换得到的双通道正交偏振信息进行二维振动矢量分析的正交双偏振矢量合成器。