基于可调分光比光纤全谱反射镜的准分布白光干涉应变传感系统

摘要

本发明提供了可调分光比光纤全谱反射镜而构成的准分布式白光干涉应变传感器系统。该准分布式白光干涉应变传感器系统包括宽谱光源、光纤环形器、连接光纤、2×2光纤耦合器、固定参考臂的定长光纤部分和配长光纤部分、可调分光比光纤全谱反射镜、可调参考臂、自聚焦光纤准直镜、移动镜、步进电机、光电探测器、数据采集卡和计算机。导引光纤是连接主体部分与传感器的光纤，导引光纤的长度与传感光纤的长度差大于几厘米以上。传感器由两个可调分光比的光纤全谱反射镜和传感光纤组成。传感器可以级联多个构成分布式传感器，从而实现多点分布式测量。本发明实现了对透射光和反射光的分光比的良好控制，具有结构稳定、环境适应性好、可移植性好、适合工程化。

主权项

一种基于可调分光比光纤全谱反射镜的准分布白光干涉应变传感系统，该准分布白光干涉应变传感系统包括主体部分、导引光纤和传感器三部分；其特征在于，传感器由两个可调分光比的光纤全谱反射镜和传感光纤组成，光纤全谱反射镜由2×2光纤耦合器组成，包括耦合部分和环接部分组成；传感光纤是根据需要选定的抗弯光纤，传感光纤的长度可以根据测量的需要选择相应的长度，在传感光纤的输入端接上第一可调分光比的光纤全谱反射镜，在传感光纤的输出端接上第二可调分光比的光纤全谱反射镜，构成传感器；导引光纤的长度与传感光纤长度之差在光源的相干范围之外，长度能够调节；主体部分包括宽谱光源、光纤环形器、第一至第三连接光纤、2×2光纤耦合器、固定参考臂、可调参考臂的光纤部分、自聚焦光纤准直镜、可调参考臂的空气光程部分、移动镜、步进电机、光电探测器、数据采集卡和计算机；其中固定参考臂是由定长光纤和配长光纤组成，定长光纤的光程等于可调参考臂光纤部分加上空气光程部分的总光程，配长光纤的长度与传感光纤长度相等；宽谱光源经过第一连接光纤连接到光纤环形器的一个输入端后，光纤环形器的输出端通过导引光纤连接到传感器上，光纤环形器的另一输入端通过第二连接光纤连接到2×2光纤耦合器上；光纤耦合器的一个输出端连接到固定参考臂的定长光纤上，该定长光纤又与配长光纤相连后连接到第三可调分光比的光纤全谱反射镜上；2×2光纤耦合器的另一个输出端连接到可调参考臂的光纤部分；可调参考臂的光纤部分再连接到自聚焦光纤准直器上，自聚焦光纤准直器与移动镜之间形成准直光路；2×2光纤耦合器输入端通过第三连接光纤连接到光电探测器上；光电探测器与数据采集卡相连，计算机获取数据实现对步进电机的精细控制。