基于低相干光纤微分干涉非接触测振的光声光谱测量装置及方法

摘要

本发明涉及白光干涉测量和气体光声光谱测量技术领域，具体为一种基于低相干光纤微分干涉非接触测振的光声光谱测量装置及方法，该装置包括：ASE光源、第一环形器、第二环形器、第一耦合器、第二耦合器、第三耦合器、延迟光纤、第一光纤接头、第二光纤接头、陶瓷套管、高灵敏度压力敏感膜片、具有PZT调制器的光纤光栅、第一光电探测器、第二光电探测器、第三光电探测器、数据采集单元和计算机，本发明采用低相干光源，探测光光路为马赫曾德和赛格纳克混合干涉仪结构，利用三个探测器对返回光进行三路探测解调，具有对低频扰动不敏感，测量动态范围大，可实现光纤白光干涉的远距离非接触绝对幅值测量，光压振动干扰小、不易受电磁干扰等优点。

主权项

基于低相干光纤微分干涉非接触测振的光声光谱测量装置，其特征在于：包括ASE光源(1)、第一环形器(2)、第二环形器(3)、第一耦合器(4)、第二耦合器(5)、第三耦合器(6)、延迟光纤(7)、第一光纤接头(8)、第二光纤接头(9)、高灵敏度压力敏感膜片(10)、陶瓷套管、具有PZT调制器的光纤光栅(11)、第一光电探测器(12)、第二光电探测器(13)、第三光电探测器(14)、数据采集单元(15)和计算机(16)；所述第一耦合器(4)的端口A与ASE光源(1)相连、端口B和端口C分别与第一环形器(2)的端口A和第二环形器(3)的端口A相连；所述第二耦合器(5)的端口A和端口C分别通过第一光电探测器(12)和第三光电探测器(14)与数据采集单元(15)相连，端口B与第一环形器(2)的端口B相连，端口D通过延迟光纤(7)与第三耦合器(6)的端口A相连，端口E与第三耦合器(6)的端口B相连；所述第三耦合器(6)的端口C与第一光纤接头(8)相连；所述第一环形器(2)的端口C通过第二光电探测器(13)与数据采集单元(15)相连；所述第二环形器(3)的端口B和端口C分别与具有PZT调制器的光纤光栅(11)和第二光纤接头(9)相连；所述第一光纤接头(8)与第二光纤接头(9)由陶瓷套管固定构成微型光声池(17)，且高灵敏度压力膜片(10)设在第一光纤接头(8)的光纤插芯表面，所述微型光声池(17)内充有待测气体；所述数据采集单元(15)与计算机(16)相连。