萨格奈克干涉仪光纤分布式扰动传感器及其扰动定位方法

摘要

本发明公开了一种萨格奈克干涉仪光纤分布式扰动传感器及其扰动定位方法，采用一个萨格奈克干涉仪，耦合出一条支臂，同时附加一个延迟光纤环，即在单个萨格奈克干涉仪中叠加一个延迟光纤环，形成两个不同长度的萨格奈克干涉仪，通过光脉冲在干涉仪中的传播，实现两个不同长度的萨格奈克干涉仪的时分复用，并根据两个萨格奈克干涉仪输出信号的幅值，计算扰动点的位置，实现对扰动的分布式传感。本发明系统成本低、结构简单、稳定性好。

主权项

1.一种萨格奈克干涉仪光纤分布式扰动传感器实现扰动定位的方法，其特征在于：所述萨格奈克干涉仪光纤分布式扰动传感器包括萨格奈克干涉仪，在所述萨格奈克干涉仪的传感光纤上耦合出一条支臂，并在该支臂上设置光延迟装置，形成两个萨格奈克干涉仪，其中，第一萨格奈克干涉仪中的光波沿原传感光纤传播，不经过所述光延迟装置；第二萨格奈克干涉仪中的光波在原传感光纤中传播，并经过所述光延迟装置；该方法包括：向萨格奈克干涉仪通入光，光在第一萨格奈克干涉仪中沿传感光纤传播，不经过支臂；并在第二萨格奈克干涉仪中经过支臂在传感光纤中传播；根据两个萨格奈克干涉仪输出信号的幅值，通过以下公式计算扰动点的位置ΔL：$\mathrm{\Delta L}=\frac{L_1}{2}-\frac{c}{\mathrm{n\omega }}\arctan \frac{a\sin \frac{\mathrm{n\omega }{L}_D}{2c}}{1-a\cos \frac{\mathrm{n\omega }{L}_D}{2c}}$式中，ω为扰动信号的角频率；L₁为传感光纤的长度；n为光纤的有效折射率；L_D为支臂上的光延迟装置的等效长度；c为光速；为两个干涉仪输出信号的相位的幅值的比值。