專利名稱：孿生陣列Michelson光纖白光干涉應(yīng)變儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種測(cè)量裝置，具體涉及一種基于空分復(fù)用原理構(gòu)造的光 纖干涉應(yīng)變儀。
技術(shù)背景采用低相干、寬譜帶的光源的光纖干涉儀通常被稱為白光光纖干涉儀，與 其他光纖干涉儀相比，除了具有高靈敏度、本質(zhì)安全、抗電磁場(chǎng)干擾等特點(diǎn)外， 最大特點(diǎn)是可對(duì)壓力、應(yīng)變、溫度等待測(cè)量進(jìn)行絕對(duì)測(cè)量。因此，白光干涉型 光纖干涉儀被廣泛用于對(duì)物理量、機(jī)械量、環(huán)境量、化學(xué)量和生物醫(yī)學(xué)量等的近年來(lái)，白光干涉?zhèn)鞲屑夹g(shù)得到了蓬勃的發(fā)展，其中的一個(gè)熱點(diǎn)就是發(fā)展了 多種基于多路復(fù)用技術(shù)的光纖傳感器和測(cè)試系統(tǒng)，用于應(yīng)變、溫度、壓力等物理 量的測(cè)量。多路復(fù)用技術(shù)的發(fā)展背景主要是由于，在實(shí)際測(cè)量與測(cè)試應(yīng)用中，單 個(gè)物理量以及單一位置點(diǎn)的傳感，已經(jīng)遠(yuǎn)不能滿足人們對(duì)事物整體或者系統(tǒng)狀態(tài) 感知的要求，這往往需要對(duì)多個(gè)或者多點(diǎn)物理量的分布進(jìn)行在線或者實(shí)時(shí)的量 測(cè)。例如對(duì)大型結(jié)構(gòu)(水電站、大壩、橋梁等)的無(wú)損檢測(cè)與監(jiān)測(cè)以確定其安全 的過(guò)程中，需要將光纖傳感器植入關(guān)鍵部位，并構(gòu)筑成監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)其內(nèi)部的應(yīng) 力、應(yīng)變以及溫度等信息進(jìn)行提取。如此，傳感器數(shù)量通常為幾十個(gè)或者上百個(gè)， 如果測(cè)試系統(tǒng)僅以單點(diǎn)傳感器進(jìn)行連接，無(wú)疑，其測(cè)試造價(jià)將大大提高，同時(shí)降 低了系統(tǒng)可靠性。采用多路復(fù)用技術(shù)，利用同一個(gè)解調(diào)系統(tǒng)對(duì)多個(gè)傳感器的測(cè)量 信息進(jìn)行問(wèn)詢，這不僅極大簡(jiǎn)化了系統(tǒng)復(fù)雜程度，而且使測(cè)量精度和可靠性也得 到了保證。同時(shí)，由于多路復(fù)用技術(shù)，降低了單點(diǎn)傳感器的造價(jià)，從而使測(cè)試費(fèi) 用大為降低，提高了性價(jià)比，使光纖傳感器與傳統(tǒng)傳感器相比更具優(yōu)勢(shì)?，F(xiàn)已發(fā)展的多路復(fù)用技術(shù)主要有時(shí)分復(fù)用技術(shù)(TDM)、頻分復(fù)用技術(shù) (FDM或FMCW)、波分復(fù)用技術(shù)(WDM)、碼分復(fù)用技術(shù)(CDM)和空復(fù)用 技術(shù)(SDM)。其中，已用于白光干涉?zhèn)鞲邢到y(tǒng)中有TDM、 FDM以及SDM。SANTOS等人[Coherence sensing of time-addressed optical-fiber sensors illuminated by a multimode laser diode， ^;p/. C^/.， 30:5068-5077, 1991]發(fā)展的時(shí) 分復(fù)用技術(shù)(TDM)，是利用光纖對(duì)光波的延遲效應(yīng)來(lái)尋址的復(fù)用技術(shù)。這種 方法結(jié)構(gòu)復(fù)雜，復(fù)用數(shù)量有限，測(cè)量范圍小，測(cè)量精度低。LIU 等人[A frequency division multiplexed low-finesse fiber optical Fabry-Perot sensor system for strain and displacement measurements, o/ 5WeW折c /"Wrawe"" ， 71(3), 1275-1278, 2000 ]發(fā)展的頻分復(fù)用技術(shù)(FDM)， 利用光譜分析儀直接測(cè)量多個(gè)腔長(zhǎng)不同的Fabiy-Perot干涉儀輸出的光譜疊加結(jié) 果，這種方法受腔長(zhǎng)和腔長(zhǎng)差的限制，干涉儀的復(fù)用數(shù)量?jī)H為幾個(gè)。與其它類型的光纖傳感器比較，基于空分復(fù)用技術(shù)構(gòu)成傳感系統(tǒng)是白光干 涉?zhèn)鞲屑夹g(shù)的一個(gè)特色。在白光干涉?zhèn)鞲邢到y(tǒng)中，通常要求各個(gè)傳感器長(zhǎng)度各 不相同，則對(duì)于復(fù)用陣列中的傳感器在其各自相干長(zhǎng)度內(nèi)，只存在單一的白光 干涉信號(hào)。通過(guò)分立參考干涉儀的時(shí)間或空間光程掃描，對(duì)多傳感器的區(qū)分， 實(shí)現(xiàn)待測(cè)物理量的解調(diào)與問(wèn)詢，很方便的實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用，而勿需更復(fù)雜的時(shí)間 或者頻率復(fù)用技術(shù)。這種復(fù)用技術(shù)，由于各個(gè)傳感器所對(duì)應(yīng)的干涉信號(hào)在光程 掃描空間內(nèi)的分立性，所以也稱為空分復(fù)用技術(shù)(SDM)。[YUAN L B， ZHOU L M， JIN W. Quasi-distributed strain sensing withwhite-light interferometry: a novel approach, 丄e"era， 25, 1074 -1076, 2000]中公開的空分復(fù)用技術(shù)(SDM)，通過(guò)分立參考干涉儀進(jìn)行時(shí)間和空間連續(xù)光程掃描，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)多傳感器的解調(diào)和問(wèn)詢，從而很方便的實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用，這種方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量精度高。申請(qǐng)人于2006年公開了多路復(fù)用光纖干涉儀及其嵌套構(gòu)建方法(中國(guó)專利公開號(hào)CA1963399A)，發(fā)明了可以構(gòu)造傳感器陣列和網(wǎng)絡(luò)的全光纖干涉儀光纖及其實(shí)現(xiàn)方法，解決光纖干涉儀的復(fù)用數(shù)量少，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問(wèn)題。申請(qǐng)人于2007年公開的低相干絞扭式類Sagnac光纖形變傳感裝置(中國(guó)專利公開號(hào)101074867A)中，雖然干涉儀結(jié)構(gòu)在理論上可以解決抗毀壞的問(wèn)題，但由于其結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜，尤其是光信號(hào)行經(jīng)的路徑過(guò)多，強(qiáng)度較弱，信噪比較低，不利于實(shí)際測(cè)量中布設(shè)使用。對(duì)于應(yīng)變和溫度這兩個(gè)物理量，光纖傳感器的響應(yīng)是本征的，即環(huán)境溫度的變化以及外界應(yīng)力的作用都會(huì)引起傳感器的輸出。在多路復(fù)用的光纖傳感陣列和網(wǎng)絡(luò)中，特別是對(duì)于智能結(jié)構(gòu)的測(cè)量與應(yīng)用中，應(yīng)變傳感器無(wú)論是點(diǎn)式還是大尺 度的傳感器，都會(huì)遇到溫度補(bǔ)償?shù)膯?wèn)題。因此，溫度補(bǔ)償問(wèn)題，對(duì)于應(yīng)變傳感測(cè) 量及其其它光纖傳感測(cè)量而言，是一個(gè)非常重要，也是一個(gè)極為棘手的問(wèn)題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提出一種基于白光干涉原理和空分復(fù)用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)每 一個(gè)傳感器端面的絕對(duì)光程的測(cè)量的孿生陣列Michelson光纖白光干涉應(yīng)變儀。 本發(fā)明主要是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)其發(fā)明的孿生陣列Michelson光纖白光干涉應(yīng)變儀，由寬譜光源1、光探測(cè)器2、 3dB 光纖2x2耦合器3、單模連接光纖4、光學(xué)衰減器5、光學(xué)延遲線6和孿生光纖 傳感器7組成，光纖傳感器7首尾相接組成串行的兩個(gè)傳感陣列8，其中一列 用于測(cè)量溫度，另外一列用于同時(shí)測(cè)量溫度和應(yīng)變；傳感陣列中相對(duì)應(yīng)的傳感 器為兩個(gè)完全相同的孿生傳感器；由寬譜光源1發(fā)出的寬譜光經(jīng)由3dB光纖2x2 耦合器3分光后， 一束經(jīng)由光學(xué)衰減器5送入一列光纖傳感器7組成的陣列8， 另一束經(jīng)由光學(xué)延遲線6送入另一列光纖傳感器7組成的陣列8，從兩傳感陣 列返回的光信號(hào)再經(jīng)由3dB光纖2x2耦合器3到達(dá)光探測(cè)器2。本發(fā)明還可以包括所述的光纖傳感器7由兩端具有任意反射率的垂直反射端面的一段任意長(zhǎng) 度的光纖構(gòu)成， 一段根據(jù)實(shí)際測(cè)量需要截取的單模光纖兩端加裝陶瓷插芯701， 端面經(jīng)過(guò)拋光處理后，得到垂直于傳輸光方向的反射率大于1%的光纖端面；光 纖傳感器7通過(guò)陶瓷套管702與傳感器或者光纖連接；若干個(gè)這樣的相同的光 纖傳感器7首尾相接就形成一個(gè)穿行的光纖傳感器陣列；將兩個(gè)傳感器陣列接 入干涉儀的參考光路和測(cè)量光路構(gòu)成孿生傳感器陣列干涉儀。所述的孿生光纖傳感器陣列，是兩列完全相同的光纖傳感器首尾相接組成 的串行陣列。所述的光學(xué)延遲器件由凹角為9()G角錐棱鏡和線性掃描臺(tái)組成。 所述的組成孿生傳感器光纖干涉儀的光纖器件寬譜光源、光電探測(cè)器、3dB光纖2x2耦合器、連接光纖、孿生光纖傳感器陣列、光學(xué)延遲器件都工作在單模狀態(tài)。所述的測(cè)量光路和參考光路均連接相同的光纖傳感器陣列，而在測(cè)量光路 中連接光學(xué)延遲線6，在參考光路中連接光纖衰減器5。本發(fā)明通過(guò)將孿生的光纖傳感器陣列嵌套于光纖干涉儀的參考光路和測(cè)量 光路中，使參考光波在光學(xué)延遲器件中多次往返所累積的光程發(fā)生的匹配，獲 得白光干涉條紋，實(shí)現(xiàn)連接孿生傳感器感陣列的多路復(fù)用光纖干涉儀的構(gòu)造。本發(fā)明方法的基本原理是基于低相干、寬譜光(白光)的干涉原理和空分 復(fù)用原理。孿生陣列光纖干涉儀也是由如圖1所示的最簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的光纖干涉儀逐步發(fā)展而來(lái)。如圖1所示的Michdson干涉儀，光源1發(fā)出的寬譜光經(jīng)由3dB 單模光纖2x2耦合器3分成兩束， 一束光進(jìn)入作為測(cè)量臂的單模連接光纖4被 端面反射鏡6反射，反射光再經(jīng)過(guò)連接光纖4、耦合器3到達(dá)光電探測(cè)器2，將 這束光稱為測(cè)量信號(hào)光；另外一束進(jìn)入作為參考臂的單模連接光纖5，被連續(xù) 可變光學(xué)延遲線7反射后，再次經(jīng)過(guò)連接光纖5、耦合器3，同樣到達(dá)光電探測(cè) 器2，將這束光稱為參考信號(hào)光。測(cè)量信號(hào)光和參考信號(hào)光在探測(cè)器表面發(fā)生 相干疊加，由于寬譜的低相干光源的相干長(zhǎng)度很短，大約為幾個(gè)微米到幾十個(gè) 微米，只有當(dāng)參考信號(hào)和測(cè)量信號(hào)光程小于光源的相干長(zhǎng)度時(shí)，才會(huì)發(fā)生相干 疊加，輸出白光干涉圖樣。其干涉條件的表達(dá)式為/ =+ /2 + 2^/, . /2 . cos(A: x + (1)式中/P /2為參考光束和測(cè)量光束的信號(hào)強(qiáng)度，A為波數(shù)，X為兩干涉信號(hào)光程差，伊為初始相位，y(x)為光源自相關(guān)函數(shù)。白光干涉條紋的特征是有一個(gè)主極大值，稱為中心條紋。他與零光程差位 置相對(duì)應(yīng)，即對(duì)應(yīng)于參考光束和測(cè)量光束光程相等時(shí)，稱為參考光束與測(cè)量光 束具有光程匹配關(guān)系。通過(guò)改變光學(xué)延遲線的延遲量，使參考信號(hào)的光程發(fā)生變化，可以獲得中心干涉條紋。中心條紋位置為測(cè)量提供了一個(gè)可靠的絕對(duì)位 置參考，當(dāng)測(cè)量光束由于外界待測(cè)物理量的影響光程發(fā)生變化時(shí)，只需通過(guò)參 考臂光程掃描得到的白光干涉條紋的位置變化，即可獲得被測(cè)量物理量的絕對(duì) 值?；诎坠飧缮嬖淼墓饩€干涉儀的干涉條紋只發(fā)生在光程匹配附近的幾個(gè) 微米到幾十個(gè)微米之間。利用這個(gè)特點(diǎn)，無(wú)需利用復(fù)雜的時(shí)間或者頻率復(fù)用技術(shù)，即可實(shí)現(xiàn)傳感干涉儀的多路復(fù)用。如圖2所示，如果將參考光路串聯(lián)多個(gè) 相同的傳感器構(gòu)成傳感器陣列，測(cè)量光路掃描范圍相應(yīng)的擴(kuò)大便可實(shí)現(xiàn)多個(gè)傳 感器的串聯(lián)使用，但掃描范圍的擴(kuò)大面臨著很多困難，因此如圖3所示，將測(cè)量光路也串聯(lián)相同個(gè)數(shù)相同的光纖傳感器構(gòu)成孿生光纖傳感器陣列，這樣就可 以避免擴(kuò)大光路掃描范圍的困難，只需要在一側(cè)光路中加入一個(gè)掃描范圍較小 的光延遲線就可實(shí)現(xiàn)測(cè)量。由于各個(gè)傳感器對(duì)應(yīng)的干涉信號(hào)在光程掃描空間內(nèi) 的分立性，這種技術(shù)稱為空分復(fù)用技術(shù)?？梢?jiàn)基于空分復(fù)用技術(shù)的白光光纖干涉儀構(gòu)造的基本思想是，測(cè)量光束經(jīng) 過(guò)不同的測(cè)量光路或者傳感器所引入的光程，通過(guò)參考光束的光程掃描，可以 與其發(fā)生一一對(duì)應(yīng)的光程匹配，使產(chǎn)生的白光干涉條紋在光程掃描空間上相互 獨(dú)立，互不干擾。測(cè)量光束的分路可以通過(guò)增加光纖反射端面實(shí)現(xiàn)，參考光束 的匹配可以直接利用連續(xù)可變的光學(xué)延遲線實(shí)現(xiàn)光程掃描。光纖傳感器在進(jìn)行應(yīng)變測(cè)量時(shí)，不可避免的要受到環(huán)境溫度的變化的影響， 這是因?yàn)閭鞲衅鲗?duì)于應(yīng)變和溫度的響應(yīng)是本征的。因此，在智能結(jié)構(gòu)的測(cè)量與 應(yīng)用中，應(yīng)變傳感器無(wú)論是點(diǎn)式還是大尺度的傳感器， 一個(gè)極為棘手的問(wèn)題就 是如何消除環(huán)境溫度的影響，即溫度補(bǔ)償?shù)膯?wèn)題。本發(fā)明中通過(guò)構(gòu)造孿生傳感 器陣列來(lái)消除測(cè)量過(guò)程中的溫度影響，其基本思想是，將測(cè)量臂和參考臂相互 靠近，同時(shí)布設(shè)于待測(cè)環(huán)境內(nèi)，并且將參考臂與待測(cè)環(huán)境隔離，測(cè)量臂同時(shí)感 受應(yīng)變和環(huán)境溫度，參考臂僅用于感受溫度，即溫度對(duì)參考臂和測(cè)量臂的影響 完全一致。這樣測(cè)量臂中的光纖傳感器的長(zhǎng)度變化雖然與溫度和應(yīng)變都有關(guān)， 但是參考臂中光纖傳感器受到溫度影響產(chǎn)生的長(zhǎng)度與測(cè)量臂相同，這樣當(dāng)測(cè)量 光與參考光進(jìn)行干涉時(shí)，溫度的影響就被削掉，即白光干涉峰值的變化僅與應(yīng) 變的大小有關(guān)，根據(jù)峰值偏移量的數(shù)值可以計(jì)算出相應(yīng)的應(yīng)變數(shù)值，從而實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)是(1) 本發(fā)明構(gòu)造的孿生光纖傳感器陣列光纖干涉儀，可以實(shí)現(xiàn)應(yīng)變與溫度 的同時(shí)測(cè)量，傳感器在測(cè)量時(shí)互不影響，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的復(fù)雜程度，降低了測(cè)試 費(fèi)用，保證了測(cè)試系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，提高了測(cè)量的可靠性。(2) 本發(fā)明采用的器件較少，組合簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)。(3)本發(fā)明采用的光纖材料和器件均為標(biāo)準(zhǔn)光纖通信元件，成本價(jià)格低廉， 容易獲得，有利于推廣。


圖l是采用白光光源的光纖干涉儀的最簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的示意圖。圖2是參考光路串連多個(gè)光纖傳感器的白光光源干涉儀結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是帶有孿生陣列的白光光源干涉儀結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是光纖傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是孿生光纖傳感器陣列埋入待測(cè)物體的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖6是孿生光纖傳感器陣列干涉儀的白光干涉信號(hào)圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例和附圖本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保 護(hù)范圍。實(shí)施例利用孿生陣列光纖傳感器件構(gòu)造的多路復(fù)用光纖干涉儀的方案，結(jié)合圖3，由圖可見(jiàn)，多路復(fù)用的孿生光纖干涉儀由寬譜光源l、光探測(cè)器2、 3dB光纖2x2耦合器3、單模連接光纖4、光學(xué)衰減器5、光學(xué)延遲線6和孿生 光纖傳感器7組成的陣列8構(gòu)成。光纖傳感器7由兩端具有任意反射率的垂直反射端面的一段任意長(zhǎng)度的光 纖構(gòu)成，典型結(jié)構(gòu)如圖4所示， 一段根據(jù)實(shí)際測(cè)量需要截取的單模光纖兩端加 裝陶瓷插芯701，端面經(jīng)過(guò)拋光處理后，得到垂直于傳輸光方向的反射率大于 1%的光纖端面。光纖傳感器7可以通過(guò)陶瓷套管702與傳感器或者光纖連接， 陶瓷套管同時(shí)起到對(duì)傳感器端面的保護(hù)。若干個(gè)這樣的相同的光纖傳感器7首 尾相接就形成一個(gè)穿行的光纖傳感器陣列；將兩個(gè)這樣的傳感器陣列接入干涉 儀的參考光路和測(cè)量光路就構(gòu)成了孿生傳感器陣列干涉儀。如圖3所示，測(cè)量臂和參考臂均連接相同的光纖傳感器陣列，而在測(cè)量臂 中連接光學(xué)延遲線6，其作用是與測(cè)量光束實(shí)現(xiàn)光程匹配。當(dāng)參考臂和測(cè)量臂 中的光程差在光源的相干長(zhǎng)度范圍內(nèi)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生白光干涉條紋，這個(gè)干涉條 紋將會(huì)在干涉圖樣的中心并且具有最大的振幅。測(cè)量時(shí)，將孿生陣列的一臂(測(cè) 量臂)埋入待測(cè)結(jié)構(gòu)中，為了考察這個(gè)臂的參數(shù)變化，另一臂(參考臂)被置 入一個(gè)管子中并且放置在第一臂附近，如圖5所示。由于兩者放置很近，故可認(rèn)為二者溫度相同。調(diào)節(jié)光程延遲器件，使得兩路孿生傳感器陣列中相對(duì)應(yīng)的 光纖傳感器返回的光發(fā)生干涉，得到干涉條紋，如圖6所示。當(dāng)測(cè)量臂中的應(yīng) 變和環(huán)境溫度發(fā)生改變，測(cè)量臂中的光纖傳感器的長(zhǎng)度改變與溫度和應(yīng)變有關(guān)， 而參考臂中光纖傳感器的長(zhǎng)度改變可視為僅與溫度有關(guān)，這變化必將導(dǎo)致干涉 峰的漂移，比對(duì)每對(duì)光纖傳感器產(chǎn)生干涉條縫的偏移量就可通過(guò)計(jì)算出相應(yīng)的 應(yīng)變或溫度改變，實(shí)現(xiàn)測(cè)量。
權(quán)利要求
1、一種孿生陣列Michelson光纖白光干涉應(yīng)變儀，由寬譜光源(1)、光探測(cè)器(2)、3dB光纖2×2耦合器(3)、單模連接光纖(4)、光學(xué)衰減器(5)、光學(xué)延遲線(6)和孿生光纖傳感器(7)組成，其特征是光纖傳感器(7)首尾相接組成串行的一列用于測(cè)量溫度、另外一列用于同時(shí)測(cè)量溫度和應(yīng)變的兩個(gè)傳感陣列(8)，；傳感陣列中相對(duì)應(yīng)的傳感器為兩個(gè)完全相同的孿生傳感器；由寬譜光源(1)發(fā)出的寬譜光經(jīng)由3dB光纖2×2耦合器(3)分光后，一束經(jīng)由光學(xué)衰減器(5)送入一列光纖傳感器(7)組成的陣列(8)，另一束經(jīng)由光學(xué)延遲線(6)送入另一列光纖傳感器(7)組成的陣列(8)，從兩傳感陣列返回的光信號(hào)再經(jīng)由3dB光纖2×2耦合器(3)到達(dá)光探測(cè)器(2)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的孿生陣列Michelson光纖白光干涉應(yīng)變儀，其特 征是所述的光纖傳感器(7)由兩端具有任意反射率的垂直反射端面的一段任 意長(zhǎng)度的光纖構(gòu)成， 一段根據(jù)實(shí)際測(cè)量需要截取的單模光纖兩端加裝陶瓷插芯(701)，端面經(jīng)過(guò)拋光處理后，得到垂直于傳輸光方向的反射率大于1%的光纖 端面；光纖傳感器(7)通過(guò)陶瓷套管(702)與傳感器或者光纖連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的孿生陣列Michelson光纖白光干涉應(yīng)變儀，其特 征是所述的光學(xué)延遲器件由凹角為90°角錐棱鏡和線性掃描臺(tái)組成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的孿生陣列Michdson光纖白光干涉應(yīng)變儀，其特征是所述的組成孿生傳感器光纖干涉儀的光纖器件寬譜光源(1)、光電探測(cè)器(2)、 3dB光纖2x2耦合器(3)、連接光纖(4)、光纖衰減器(5)、光學(xué) 延遲線(6)和孿生光纖傳感器(7)組成的陣列(8)都工作在單模狀態(tài)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的孿生陣列Michelson光纖白光干涉應(yīng)變儀，其特 征是所述的測(cè)量光路和參考光路均連接相同的光纖傳感器陣列，而在測(cè)量光 路中連接光學(xué)延遲線(6),在參考光路中連接光纖衰減器(5)。
全文摘要
本發(fā)明提供的是一種孿生陣列Michelson光纖白光干涉應(yīng)變儀由寬譜光源、光探測(cè)器、耦合器、單模連接光纖、光學(xué)衰減器、光學(xué)延遲線和孿生光纖傳感器組成的傳感陣列構(gòu)成；其中由寬譜光源發(fā)出的寬譜光經(jīng)由耦合器分光后，一束經(jīng)由光學(xué)衰減器送入一臂光纖傳感器組成的陣列，另一束經(jīng)由光學(xué)延遲線送入另一臂光纖傳感器組成的陣列，兩臂返回的光信號(hào)再經(jīng)由耦合器送入光探測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)分析。本發(fā)明的特點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)應(yīng)變與溫度的同時(shí)測(cè)量，利用溫度補(bǔ)償技術(shù)，減小了溫度對(duì)測(cè)量的影響，同時(shí)簡(jiǎn)化系統(tǒng)復(fù)雜程度，降低測(cè)試費(fèi)用，保證測(cè)試的實(shí)時(shí)性，提高測(cè)量的可靠性；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)；成本價(jià)格低廉，容易獲得。
文檔編號(hào)G01K11/32GK101329168SQ200810136820
公開日2008年12月24日 申請(qǐng)日期2008年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月30日
發(fā)明者羽 張, 軍 楊, 苑立波 申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)