CN102095486A - 全光纤单端闭合型微分干涉仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种全光纤单端闭合型微分干涉仪，属于光纤技术领域。本发明由探测光纤、光源、光电探测器及光模块构成，其结构特征为：干涉仪外部探测光纤一端和一段延迟光纤相连，另一端和光纤耦合器相连；延迟光纤的另一端连接在光纤耦合器和探测光纤同侧的端口处，光纤耦合器另一侧的两个端口处分别连接光源和光电探测器。该系统中的光纤耦合器可以采用最简单2×2光纤耦合器，使光源发出的光得到最大限度的利用。
Description
技术领域
本发明涉及光纤传感技术领域，尤其涉及全光纤干涉技术领域。
背景技术
光的干涉已经广泛的应用于传感测试和通讯技术领域，尤其在周界安防方面，利用光形成的干涉信号测量振动、应力大小的技术越来越完善，采用的干涉结构也多种多样，实际上，这些干涉结构在成本上、性能上也是多种多样的。全光纤微分干涉仪的关键在于引入两路振动信号的相位差，本发明根据这一基本原理利用最简单、成本最低的方式实现了振动信号的探测。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明提供一种全光纤单端闭合型微分干涉仪。
本发明的目的是这样实现的：一种全光纤单端闭合型微分干涉仪，由探测光纤、光源、光电探测器和光模块组成，其特征在于：所述的光模块包括光纤耦合器和延迟光纤；外部探测光纤一端和一段延迟光纤相连，另一端和光纤耦合器相连；延迟光纤的另一端连接在光纤耦合器和探测光纤同侧的端口处，光纤耦合器另一侧的两个端口处分别连接光源和光电探测器。
本发明所述的全光纤单端闭合型微分干涉仪的工作过程为：光源的光输入光纤耦合器中，光纤耦合器将输入光信号分光进入输出端；两路相干光路径为：
(1)光源-光纤耦合器-延时光纤-探测光纤-光纤耦合器-光电探测器
(2)光源-光纤耦合器-探测光纤-延时光纤-光纤耦合器-光电探测器
当探测光纤由于外力的作用形成相差时，携带相位信息的两束光在返回到光纤耦合器的与光接收模块相连的端口处发生干涉。
干涉结果由光纤耦合器进入光接收模块转变为电信息，输出导线中传输的电流值。可以看出，本发明中光纤干涉系统光路结构具有良好的互易性，干涉结果只携带了外力产生的相位信息。
本发明可以采用2×2光纤耦合器、3×3光纤耦合器等，采用的光纤耦合器的光功率是均分的，即它们的光功率分光比是1∶1或者1∶1∶1等，采用的光纤耦合器的输入端与输出端分别具有互换性。
所述光源、光电探测器、光纤耦合器、延迟光纤、探测光纤采用光纤进行连接。
本发明的有益效果在于：本发明设计了一种全光纤单端闭合型微分干涉仪，它的突出优点是能够仅采用一只光纤耦合器，能够实现相位调制信息的单根光纤提取。能够完全消除全光纤单端闭合型微分干涉仪中任何互易性的变化，系统抗干扰能力强。在不改变光纤长度的情况下，相位灵敏度高，不但提高了弱物理信号的提取能力，而且克服了温度、振动、电磁干扰等各种环境因素的干扰，无须在高压区引入电源，所以系统抗干扰能力更强，可以用于复杂、恶劣的环境中。
附图说明
图1为本发明的全光纤单端闭合型微分干涉仪基本结构图。
1、光源
2、光电探测器
3、光纤耦合器
4、延迟光纤
5、探测光纤
具体实施方式
本发明公开了一种全光纤单端闭合型微分干涉仪，下面将结合附图和具体实施例对本发明做详细介绍：
一种全光纤单端闭合型微分干涉仪，包括探测光纤5光源2、光电探测器3和光模块，其中光模块包括光纤耦合器1和延迟光纤4；外部探测光纤5一端和延迟光纤4相连，另一端和光纤耦合器1相连；延迟光纤4的另一端连接在和探测光纤5同侧的光纤耦合器1的端口处；光纤耦合器1另一侧的两个端口处分别连接光源2和光电探测器3。
本发明所述的全光纤单端闭合型微分干涉仪工作过程中形成干涉的两路光路为：
(1)光源2-光纤耦合器1-延时光纤4-探测光纤5-光纤耦合器1-光电探测器3
(2)光源2-光纤耦合器1-探测光纤5-延时光纤4-光纤耦合器1-光电探测器3
当探测光纤由于外力的作用形成相差时，携带相位信息的两束光在返回到光电探测器3时发生干涉。
光源2可以是下述中的任一种：工作波长是1310nm或1550nm的半导体激光二极管(LD)，半导体发光二极管(LED)激光器，超辐射发光二极管(SLD)激光器和ASE光源等，本实施例选用工作波长为1550nm的半导体发光二极管(LED)光源
这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其他形式、结构、布置、比例，以及用其他元件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其他变形和改变。
Claims (4)
1.一种全光纤单端闭合型微分干涉仪，包括探测光纤(5)、光源(2)、光电探测器(3)和光模块，其特征在于：所述的光模块包括光纤耦合器(1)和延迟光纤(4)；外部探测光纤(5)一端和延迟光纤(4)相连，另一端和光纤耦合器(1)相连；延迟光纤(4)的另一端连接在和探测光纤(5)同侧的光纤耦合器(1)的端口处；光纤耦合器(1)另一侧的两个端口处分别连接光源(2)和光电探测器(3)。
2.根据权利要求1所述的全光纤单端闭合型微分干涉仪，其特征在于：所述的光纤耦合器(1)的光功率是均分的，几个输入端和输出端之间可以互换。
3.根据权利要求1或2所述的全光纤单端闭合型微分干涉仪，其特征在于：所述的光纤耦合器(1)是2×2光纤耦合器。
4.根据权利要求1所述的全光纤单端闭合型微分干涉仪，其特征在于：所述的延迟光纤(4)和探测光纤(5)之间是熔接在一起的。
Priority Applications (1)
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| CN2010102722343A CN102095486A (zh) | 2010-09-02 | 2010-09-02 | 全光纤单端闭合型微分干涉仪 |
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Publications (1)
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| CN102095486A true CN102095486A (zh) | 2011-06-15 |
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Country Status (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105547277A (zh) * | 2016-03-07 | 2016-05-04 | 东北林业大学 | 基于自干涉光纤环形谐振腔的光纤陀螺 |
| CN104215319B (zh) * | 2014-09-01 | 2017-01-11 | 安徽大学 | 可调节动态范围的微分干涉仪及测量方法 |
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2010
- 2010-09-02 CN CN2010102722343A patent/CN102095486A/zh active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN104215319B (zh) * | 2014-09-01 | 2017-01-11 | 安徽大学 | 可调节动态范围的微分干涉仪及测量方法 |
| CN105547277A (zh) * | 2016-03-07 | 2016-05-04 | 东北林业大学 | 基于自干涉光纤环形谐振腔的光纤陀螺 |
| CN105547277B (zh) * | 2016-03-07 | 2018-08-28 | 东北林业大学 | 基于自干涉光纤环形谐振腔的光纤陀螺 |
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
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