專利名稱：全光纖單端閉合型微分干涉儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光纖傳感技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及全光纖干涉技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
光的干涉已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于傳感測(cè)試和通訊技術(shù)領(lǐng)域，尤其在周界安防方面，利 用光形成的干涉信號(hào)測(cè)量振動(dòng)、應(yīng)力大小的技術(shù)越來越完善，采用的干涉結(jié)構(gòu)也多種多樣， 實(shí)際上，這些干涉結(jié)構(gòu)在成本上、性能上也是多種多樣的。全光纖微分干涉儀的關(guān)鍵在于引 入兩路振動(dòng)信號(hào)的相位差，本發(fā)明根據(jù)這一基本原理利用最簡(jiǎn)單、成本最低的方式實(shí)現(xiàn)了 振動(dòng)信號(hào)的探測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種全光纖單端閉合型微分干涉儀。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種全光纖單端閉合型微分干涉儀，由探測(cè)光纖、光 源、光電探測(cè)器和光模塊組成，其特征在于所述的光模塊包括光纖耦合器和延遲光纖；外 部探測(cè)光纖一端和一段延遲光纖相連，另一端和光纖耦合器相連；延遲光纖的另一端連接 在光纖耦合器和探測(cè)光纖同側(cè)的端口處，光纖耦合器另一側(cè)的兩個(gè)端口處分別連接光源和 光電探測(cè)器。本發(fā)明所述的全光纖單端閉合型微分干涉儀的工作過程為光源的光輸入光纖耦 合器中，光纖耦合器將輸入光信號(hào)分光進(jìn)入輸出端；兩路相干光路徑為(1)光源-光纖耦合器-延時(shí)光纖-探測(cè)光纖-光纖耦合器-光電探測(cè)器(2)光源-光纖耦合器-探測(cè)光纖-延時(shí)光纖-光纖耦合器-光電探測(cè)器當(dāng)探測(cè)光纖由于外力的作用形成相差時(shí)，攜帶相位信息的兩束光在返回到光纖耦 合器的與光接收模塊相連的端口處發(fā)生干涉。干涉結(jié)果由光纖耦合器進(jìn)入光接收模塊轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦畔ⅲ敵鰧?dǎo)線中傳輸?shù)碾娏?值?？梢钥闯?，本發(fā)明中光纖干涉系統(tǒng)光路結(jié)構(gòu)具有良好的互易性，干涉結(jié)果只攜帶了外力 產(chǎn)生的相位信息。本發(fā)明可以采用2 X 2光纖耦合器、3 X 3光纖耦合器等，采用的光纖耦合器的光功 率是均分的，即它們的光功率分光比是1 1或者1 1 1等，采用的光纖耦合器的輸入 端與輸出端分別具有互換性。所述光源、光電探測(cè)器、光纖耦合器、延遲光纖、探測(cè)光纖采用光纖進(jìn)行連接。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種全光纖單端閉合型微分干涉儀，它的 突出優(yōu)點(diǎn)是能夠僅采用一只光纖耦合器，能夠?qū)崿F(xiàn)相位調(diào)制信息的單根光纖提取。能夠完 全消除全光纖單端閉合型微分干涉儀中任何互易性的變化，系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)。在不改變 光纖長(zhǎng)度的情況下，相位靈敏度高，不但提高了弱物理信號(hào)的提取能力，而且克服了溫度、 振動(dòng)、電磁干擾等各種環(huán)境因素的干擾，無須在高壓區(qū)引入電源，所以系統(tǒng)抗干擾能力更 強(qiáng)，可以用于復(fù)雜、惡劣的環(huán)境中。


圖1為本發(fā)明的全光纖單端閉合型微分干涉儀基本結(jié)構(gòu)圖。1、光源2、光電探測(cè)器3、光纖耦合器4、延遲光纖5、探測(cè)光纖
具體實(shí)施例方式本發(fā)明公開了一種全光纖單端閉合型微分干涉儀，下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例 對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)介紹一種全光纖單端閉合型微分干涉儀，包括探測(cè)光纖5光源2、光電探測(cè)器3和光模 塊，其中光模塊包括光纖耦合器1和延遲光纖4 ；外部探測(cè)光纖5 —端和延遲光纖4相連， 另一端和光纖耦合器1相連；延遲光纖4的另一端連接在和探測(cè)光纖5同側(cè)的光纖耦合器 1的端口處；光纖耦合器1另一側(cè)的兩個(gè)端口處分別連接光源2和光電探測(cè)器3。本發(fā)明所述的全光纖單端閉合型微分干涉儀工作過程中形成干涉的兩路光路 為(1)光源2-光纖耦合器1-延時(shí)光纖4-探測(cè)光纖5-光纖耦合器1_光電探測(cè)器3(2)光源2-光纖耦合器1-探測(cè)光纖5-延時(shí)光纖4-光纖耦合器1_光電探測(cè)器3當(dāng)探測(cè)光纖由于外力的作用形成相差時(shí)，攜帶相位信息的兩束光在返回到光電探 測(cè)器3時(shí)發(fā)生干涉。光源2可以是下述中的任一種工作波長(zhǎng)是1310nm或1550nm的半導(dǎo)體激光二極 管(LD)，半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LED)激光器，超輻射發(fā)光二極管(SLD)激光器和ASE光源等， 本實(shí)施例選用工作波長(zhǎng)為1550nm的半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LED)光源這里本發(fā)明的描述和應(yīng)用是說明性的，并非想將本發(fā)明的范圍限制在上述實(shí)施例 中。這里所披露的實(shí)施例的變形和改變是可能的，對(duì)于那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說實(shí) 施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚的是，在不脫離本發(fā)明 的精神或本質(zhì)特征的情況下，本發(fā)明可以以其他形式、結(jié)構(gòu)、布置、比例，以及用其他元件、 材料和部件來實(shí)現(xiàn)。在不脫離本發(fā)明范圍和精神的情況下，可以對(duì)這里所披露的實(shí)施例進(jìn) 行其他變形和改變。
權(quán)利要求
1.一種全光纖單端閉合型微分干涉儀，包括探測(cè)光纖(5)、光源(2)、光電探測(cè)器(3) 和光模塊，其特征在于所述的光模塊包括光纖耦合器(1)和延遲光纖(4)；外部探測(cè)光纖 (5) 一端和延遲光纖(4)相連，另一端和光纖耦合器(1)相連；延遲光纖(4)的另一端連接 在和探測(cè)光纖(5)同側(cè)的光纖耦合器⑴的端口處；光纖耦合器⑴另一側(cè)的兩個(gè)端口處 分別連接光源⑵和光電探測(cè)器(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全光纖單端閉合型微分干涉儀，其特征在于所述的光纖耦 合器(1)的光功率是均分的，幾個(gè)輸入端和輸出端之間可以互換。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的全光纖單端閉合型微分干涉儀，其特征在于所述的光 纖耦合器(1)是2X2光纖耦合器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全光纖單端閉合型微分干涉儀，其特征在于所述的延遲光 纖(4)和探測(cè)光纖(5)之間是熔接在一起的。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種全光纖單端閉合型微分干涉儀，屬于光纖技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明由探測(cè)光纖、光源、光電探測(cè)器及光模塊構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)特征為干涉儀外部探測(cè)光纖一端和一段延遲光纖相連，另一端和光纖耦合器相連；延遲光纖的另一端連接在光纖耦合器和探測(cè)光纖同側(cè)的端口處，光纖耦合器另一側(cè)的兩個(gè)端口處分別連接光源和光電探測(cè)器。該系統(tǒng)中的光纖耦合器可以采用最簡(jiǎn)單2×2光纖耦合器，使光源發(fā)出的光得到最大限度的利用。
文檔編號(hào)G02B6/26GK102095486SQ20101027223
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月2日
發(fā)明者仝芳軒, 周正仙, 席剛, 皋魏, 郭兆坤 申請(qǐng)人:上海華魏光纖傳感技術(shù)有限公司