CN106644036A - 一种基于聚合物薄膜的声波探测器及双波长解调方法 - Google Patents

一种基于聚合物薄膜的声波探测器及双波长解调方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106644036A
CN106644036A CN201611218160.9A CN201611218160A CN106644036A CN 106644036 A CN106644036 A CN 106644036A CN 201611218160 A CN201611218160 A CN 201611218160A CN 106644036 A CN106644036 A CN 106644036A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
signals
wavelength
paths
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201611218160.9A
Other languages
English (en)
Inventor
鲁平
廖浩
刘德明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huazhong University of Science and Technology
Original Assignee
Huazhong University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huazhong University of Science and Technology filed Critical Huazhong University of Science and Technology
Priority to CN201611218160.9A priority Critical patent/CN106644036A/zh
Publication of CN106644036A publication Critical patent/CN106644036A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H9/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by using radiation-sensitive means, e.g. optical means
    • G01H9/004—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by using radiation-sensitive means, e.g. optical means using fibre optic sensors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electrostatic, Electromagnetic, Magneto- Strictive, And Variable-Resistance Transducers (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于聚合物薄膜的声波探测器及双波长解调方法，包括宽带光源、掺铒光纤放大器(EDFA)、光纤环形器、法布里泊罗(Fabry‑Poret FP)传感头、可调滤波器、高速光电探头、数据采集单元和信号处理单元。FP传感头由单模光纤、陶瓷插芯、金属套管和换能薄膜构成。EDFA对宽带光进行放大，FP传感头用来感应声波。FP传感头反射的宽带光通过滤波器滤出具有固定波长差的两路单色光经过光电探测器转换形成两路电信号，电信号被数据采集系统采集，然后通过改进的微分交叉相乘法还原出声波信号。本解调方法能够实现对短腔FP声波探测器的相位解调，能够克服两路信号不平衡的影响，适用于各种不同腔长的FP声波探测器。

Description

一种基于聚合物薄膜的声波探测器及双波长解调方法
技术领域
本发明属于声波探测技术领域，具体的就是一种基于聚合物薄膜的声波探测器及双波长解调方法。
背景技术
声波探测，特别是低频声波探测在很多领域具有广泛的应用前景，包括建筑物结构健康监测、油气管道监测、重大自然灾害(地震、泥石流、海啸等)预警、国防军事(水听器、核爆)、医疗等。因此声波探测已经人们广泛的研究，目前常见的声波探测器主要是电容式和压电式的电学声波探测器，这类电学声波探测器具有灵敏度高、结构简单等优点，但是它们也有一些固有的缺陷，包括抗电磁干扰能力差、体积大、难以组网等。
光纤传感技术以其体积小、灵敏度高、抗电磁干扰、适合恶劣环境下工作、易于复用组网等优点成为目前人们研究的热点。目前常用的光纤声波传感器根据其工作原理可以分为本征型光纤传声器、干涉型光纤传声器、基于光栅的光纤传声器和其它特殊结构的光纤传声器。其中干涉型光纤传声器的工作原理是通过声波作用造成干涉结构光程差的改变，从而使得干涉仪输出光强、光相位等特征参量发生相应的变化，通过对这些参量的变化进行解调来还原出声波信号。干涉型声波传感器具有结构简单、灵敏度高的优点，是目前研究最为广泛的光纤声波传感器。根据其工作原理可以分为法布里-泊罗干涉型、马赫泽德干涉型、迈克尔逊干涉型和萨格纳克干涉型。其中法布里-泊罗(Fabry-Perot，FP)干涉型结构应用最为广泛。
声波信号的解调是光纤声波传感器的一个研究重点，目前常见的方法有斜边解调法、相位解调法和直接强度解调法，前两种方法常用于干涉型声波传感器的解调，其中相位解调法直接解调干涉仪输出信号的相位，灵敏度高、动态范围大，解决了斜边解调法中工作波长需要对准干涉谱的Q点这一致命缺点。常见的相位解调方法有相位生成载波(PGC)法和3×3耦合器法，这些都属于被动零差解调方法。PGC解调方法需要复杂的载波调制结构，解调算法也相对比较复杂，同时响应频率和动态范围也会受到限制；3×3耦合器法需要使用到3×3耦合器，且要求耦合器的耦合比严格控制在1:1:1，同时各输出端的相位差为120°。另外这两种解调方法也很难对具有很短腔长的FP干涉型声波传感器进行解调。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于聚合物薄膜的声波探测器及双波长解调方法，旨在解决现有技术不能对具有较短腔长的FP型光纤声波传感器进行相位解调的问题。
本发明提供了一种基于聚合物薄膜的声波探测器，包括：宽带光源、掺铒光纤放大器、光纤环形器、FP传感头、可调滤波器、第一高速光电探头、第二高速光电探头、数据采集单元和信号处理单元；掺铒光纤放大器的输入端连接宽带光源的输出端；光纤环形器包括三个端口，第一端口连接至掺铒光纤放大器的输出端，第二端口连接FP传感头，第三端口连接至可调滤波器的输入端；第一高速光电探头的输入端连接至可调滤波器的第一输出端，第二高速光电探头的输入端连接至可调滤波器的第二输出端；数据采集单元的第一输入端连接至第一高速光电探头的输出端，数据采集单元的第二输入端连接至第二高速光电探头的输出端，数据采集单元的输出端连接所述信号处理单元。
更进一步地，可调滤波器从宽带光源的宽谱信号中滤出两路单一波长的信号，当两路波长之间隔△λ与干涉仪的自由光谱范围满足△λ＝(2k+1).FSR/4时具有最大灵敏度；其中，FSR为干涉仪的自由光谱范围，k为整数。
更进一步地，当两波长之间的间隔为干涉谱FSR的1/4并且对称的分布在FP传感头干涉谱某一峰值波长的两侧，对应两路信号之间的相位差为90°，两路信号的光经过高速光电探头后变成电信号，电信号由数据采集模块采集后经信号处理单元解调后获得FP传感头的相位信息，通过相位信息获得声波信号的声压和频率。
更进一步地，FP传感头包括：单模光纤、陶瓷插芯、金属套管和换能薄膜；单模光纤插入所述陶瓷插芯，通过陶瓷插芯实现所述单模光纤的固定和准直，换能薄膜粘贴在金属套管端面，陶瓷插芯插入金属套管内部并固定，陶瓷插芯端面与所述换能薄膜之间具有一定的距离，从而在换能薄膜和单模光纤端面之间形成空气腔构成光纤外腔式FP干涉仪。
更进一步地，换能薄膜为圆薄膜，所述圆薄膜的直径为1mm～20mm，所述圆薄膜的厚度为1um～50um。
更进一步地，换能薄膜的材料为聚合物塑料薄膜，石墨烯薄膜或金属薄膜。
更进一步地，可调滤波器为窄带滤波器，带宽小于0.2nm。
本发明还提供了一种基于上述的声波探测器的双波长解调方法，包括下述步骤：
(1)对采集到的两路信号进行归一化处理后获得信号幅值在0到1之间且直流分量和条纹可见度都为0.5的两路信号；
(2)通过做差去掉两路信号中的直流分量；
(3)对归一化且去除直流分量后的两路信号进行微分运算，并通过将第一路信号的微分运算结果与第二路信号相乘，第二路信号的微分运算结果与第一路信号相乘来实现微分交叉相乘；
(4)对交叉相乘后的信号做差运算，对做差运算的结果进行积分后获得被测声波信号。
更进一步地，归一化处理具体为：对采集到的信号提取其最大值和最小值，将原信号减去最小值然后除以最大值和最小值的和，实现对原信号的归一化，归一化后的，便于实现功率的均衡已经直流分量的消除。
更进一步地，被测声波信号其中C为常数，为相位差，Δλ为滤波器滤出两路光信号之间的波长差，FSR为FP传感头干涉谱的自由光谱范围，即干色谱的波长周期。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
(1)本发明提供了一种基于聚合物薄膜和双波长解调的光纤低频声波探测器，相比现有的电学声波探测器而言具有抗电磁干扰、易于复用组网、传输损耗小适合长距离监测等有点。
(2)本发明提供了一种双波长相位解调算法，相比于斜边解调方法，相位解调方法不需要将工作波长固定在干涉谱的Q点，同时也具有更大的动态范围和更高的灵敏度。另外，相比于常用的相位生成载波(PGC)和3×3耦合器相位解调方法，本发明提供的方法具有更宽的工作频段，并且能够很好的解调腔长为几十到数百微米的低精细度短腔FP干涉型声波探测器，而这种类型的声波探测器是目前应用最为广泛的声波探测器。
(3)本发明对提出的双波长解调方法，克服了传统双波长解调方法的固有缺点。首先传统方法需要两个工作波长，因此具有两个独立的光路需要使用两个独立的光电探头，光源功率的抖动、光电探头的不同响应、外界扰动造成的干涉谱漂移等，都会使得两光路之间的光功率产生不平衡，造成解调信号的失真。本发明提出了一种归一化方法，能够有效克服两路信号功率不平衡的问题。其次，传统方法采用的是反正切发，需要两路信号具备严格的正交特性，这使得FP传感器的腔长受到了两工作波长间隔的限制，本发明采用改进的微分交叉相乘法(DCM)能够应用于各种不同腔长的FP传感器。
(4)本发明对提出的解调算法，每个FP声波探测器需要使用两个不同的波长，这为波分复用提供了可能，可以利用宽带光源和多通道滤波器以及波分复用器实现多个FP传感头的波分复用。
(5)本发明提供了一种高灵敏度低频声波传感系统。具有结构尺寸小、灵敏度高、动态范围大、低频响应好的特点。
附图说明
图1是本发明实施例1提供的一种基于双波长解调的光纤法布里泊罗声传感器的系统框图；
图2是本发明实施例1提供的一种基于双波长解调的光纤法布里泊罗声传感器的结构示意图；
图3是本发明实施例1提供的一种基于双波长解调的光纤法布里泊罗声传感器的传感头(FP传感头)的结构示意图；
图4是本发明实施例1提供的一种基于双波长解调的光纤法布里泊罗声传感器解调算法流程图。
在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中，1为宽带光源、2为掺饵光纤放大器、3为光纤环形器、4为FP传感头、5为可调滤波器、6为第一高速光电探头、7为第二高速光电探头、8为数据采集单元、9为信号处理单元、10为单模光纤、11为陶瓷插芯、12为金属套管、13为换能薄膜。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
针对现有解调技术的缺陷和需求，本发明提出基于双波长解调的声波传感结构，通过滤波器滤出FP传感头结构干涉谱上的两个固定的波长，将这两路波长信号进行运算，解调出FP传感头结构的相位信息。
本发明提供了一种基于聚合物薄膜的FP传感头的声波探测器，包括宽带光源1、掺铒光纤放大器2、光纤环形器3、FP传感头4、可调滤波器5、光电转换单元、数据采集单元8和信号处理单元9。
其中，宽带光源1输出的光经过掺铒光纤放大器2放大后从光纤环形器3的第一端口输入，然后第二端口出射，出射的宽带光经过FP传感头，声波作用在FP传感头，在声压的作用下，薄膜会产生相应的形变，使得FP腔的腔长受到声波信号的调制，具体的表现在FP传感头输出干涉信号的相位受到声波的调制。加载了声波调制信号的宽带光经过FP传感头反射，由光纤环形器的第二端口入射第三端口出射，进入可调滤波器。
其中，可调滤波器从FP反射回的带有声波信息的宽带光中滤出两路具有不同波长的信号，滤出的两个波长之间的具有固定的波长差。
其中，光电转换单元包括两个高速光电探头，高速光电探头的输入端用作光电转换单元的输入端。第一个高速光电探头连接可调滤波器的第一滤波输出端口，第二个高速光电探头连接可调滤波器的第二滤波输出端口。两路波长信号经过高速光电探头后由光信号转变为电信号，两路电信号可以分别表示为：A1和A2分别为两路信号的直流分量，与光源的功率以及光电探头的增益等有关，B1和B2表示条纹的可见度；θ为需要解调的声波信号；表示初始相位；为由于波长差产生的相位差。
其中，数据采集分析单元包括高速数据采集单元和信号处理单元，高速数据采集单元的第一输入端连接光电转换单元的第一输出端，第二输入端连接光电转换单元的第二输出端。信号处理单元将高速数据采集单元采集到的信号进行相应的数学运算解调出声波信号。
其中，解调方法是一种改进的被动零差解调方法，首先对采集到的两路信号进行归一化运算，信号的幅值归一化到(0，1)区间，归一化方法具体可以表示为，当声压信号足够大时，前面所述两路电信号的最大值和最小值分别为A1+B1、A1-B1和A2+B2、A2-B2，通过如下的方法可以完成归一化：Iˊ(t)＝[I(t)-Imin]/(Imax+Imin)，其中Imax和Imin信号的最大值和最小值。归一化后的信号直流分量和条纹可见度近似为0.5，能够实现两路信号之间功率的平衡，同时通过做差可以方便的去除直流分量，去除直流分量后的信号再通过传统的微分交叉相乘法解调出相位信息，解调出的信号可表示为：C为常数，为前文所述的相位差，仅影响系统灵敏度。
在本发明实施例中，可以用其它的波长选择性器件，例如光纤布拉格光栅等代替可调滤波器，同时由于采用了改进的DCM解调方法，滤波器滤出的两个波长之间的差值不受FP传感器腔长的限制。需要指出的是，当波长差等于FP传感头干涉谱自由光谱范围(FSR)的1/4时，此时两路信号完全正交，等于90°，系统具有最大的灵敏度。另外，当两波长对称的分布在干涉谱峰值波长的两侧时，两路信号的响应度相同，具有最优的解调效果。
在本发明实施例中，由于在解调的过程中对两路信号进行了归一化处理，通过这样的相位解调方法可以有效的消除温度漂移、光源功率抖动等外界因素造成的两路信号功率不平衡对解调结果的影响。
在本发明实施例中，FP传感头的腔长不能太大，要保证干涉谱的FSR大于滤波器输出信号的带宽。
在本发明实施例中，圆薄膜的直径为1mm～20mm、厚度为1um～50um；薄膜直径越小灵敏度越低、频率响应范围越大、传感器制作工艺越复杂，薄膜厚度越小，传感器灵敏度大，当厚度大于50um时，传感器将不能响应声波，当厚度小于1um，薄膜制作成本将大大提高。薄膜适宜采用厚度薄且直径小的设计方案，以保证传感头具有小的体积、大的频率响应范围和高的探测灵敏度。薄膜可以采用聚合物塑料薄膜、石墨烯薄膜，或者铝制、金质、银质等金属薄膜。
在本发明实施例中，由于滤波器从宽的光谱范围内滤出了两个窄带信号，会引入很大的损耗，损耗为20dB～30dB，另外传感头也具有较大的损耗，为保证信噪比，从FP传感头输出进入可调滤波器的光信号的功率要足够高，可以使用EDFA对宽带光源输出的光信号放大或者采用反射率大的材料构成FP腔的薄膜减小FP传感头的损耗。
如图1所示，实施例1提供的一种基于双波长解调的光纤法布里泊罗声传感器的系统框图，包括宽带光源1、掺铒光纤放大器2、光纤环形器3、复合物薄膜FP传感头4、可调滤波器5、第一高速光电探头6、第二高速光电探头7、数据采集单元8和信号处理单元9。在实施例1中，宽带光源1采用发出的光输入到掺铒光纤放大器2被放大，然后通过光纤环形器3输入到FP传感头，为声波探测器提供光源。加载了声波信号的宽带光通过可调滤波器5滤出两个波长，经过高速光电探测模块转换为电信号然后由数据采集单元8采集后通过信号处理单元9解调出声波信号。
如图2所示的，是实施例1提供的一种基于双波长解调的光纤法布里泊罗声传感器的系统框图；宽带光源1为ASE光源，ASE光源发出的光经过单模光纤连接EDFA，由EDFA放大后的光经从光纤环形器的1端口输入2端口输出到达FP传感头，FP腔的两个反射面由光纤端面和薄膜反射面组成，声波信号作用在薄膜上，薄膜发生形变，使得FP腔的腔长发生改变，造成输出光信号的相位发生相应的调制。
携带有声波信号的宽谱光经过可调滤波器5滤波，可调滤波器5可以从宽谱信号中滤出两个单一的波长，两路波长之间具有固定的波长差，调节滤波器滤出两个波长，经过理论计算表明，当两路波长之间隔△λ与干涉仪的自由光谱范围(FSR)满足△λ＝(2k+1).FSR/4(k为整数)时，系统具有最大灵敏度，实际应用中，两波长之间的间隔为干涉谱FSR的1/4并且对称的分布在FP传感头干涉谱某一峰值波长的两侧，对应两路信号之间的相位差为90°，两路信号的光经过高速光电探头后变成电信号，电信号由数据采集模块采集后通过改进的“积分交叉相乘”的数学运算即可解调出FP传感头的相位信息，通过相位信息可以得到声波信号的声压以及频率。
如图3所示的，是实施例1提供的一种基于双波长解调的光纤法布里泊罗声传感器传感头(FP传感头)的结构示意图。传感头由单模光纤10、陶瓷插芯11、金属套管12和换能薄膜13构成。换能薄膜13和光纤端面之间形成的空气腔为FP腔，空气腔的腔长为L；金属套管的内径和外径分别为D1和D2；圆薄膜的直径为1mm～20mm、厚度为h，取值范围为1um～50um。为了获得大的频率响应范围和高的响应灵敏度以及信噪比同时兼顾传感头的尺寸，可以选择使用直径小、厚度薄的薄膜。薄膜的材料可以是硅材料、聚合物、石墨烯等非金属材料或者金、银、铜、铝等金属材料，也可以采用在非金属薄膜上镀金属材料这类复合薄膜。金属薄膜或者复合薄膜具有较大的反射率，在保证干涉条纹对比度的情况下可以减小腔内的损耗，由于滤波器是从宽谱光中滤出两个窄带光，会引入较大的损耗，因此，为了提高信噪比需要增大光源功率或者减小FP传感头的腔内损耗。FP传感头的腔长为几十到几百微米，合理选择腔长使得FP传感头干涉谱的FSP大于滤波器滤出的波长的带宽。
如图4所示为实施例1提供的一种基于双波长解调的光纤法布里泊罗声传感器解调算法流程图。对采集到的两路信号先进行归一化处理，对采样到的一组信号，提取其最大值和最小值，将原信号减去最小值然后除以最大值和最小值的和，这样可以对原信号实现归一化，归一化后的信号幅值在0到1之间，且直流分量和条纹可见度都约为0.5，便于实现功率的均衡已经直流分量的消除，然后通过做差去掉两路信号的直流分量。对归一化并且去除直流分量后的两路信号(分别用信号1和信号2表示)进行微分运算，信号1微分运算的结果与信号2相乘，信号2微分运算的结果与信号1相乘，实现微分交叉相乘，对交叉相乘后的信号进行做差运算，对做差运算的结果进行积分即可得到被测声波信号，解调出的声波信号可表示为：其中C为常数，为前文所述的相位差，相位差与波长间隔Δλ的关系可以表示为不同的波长间隔只会对系统灵敏度产生影响。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于聚合物薄膜的声波探测器，其特征在于，包括：宽带光源(1)、掺铒光纤放大器(2)、光纤环形器(3)、FP传感头(4)、可调滤波器(5)、第一高速光电探头(6)、第二高速光电探头(7)、数据采集单元(8)和信号处理单元(9)；
所述掺铒光纤放大器(2)的输入端连接所述宽带光源(1)的输出端；所述光纤环形器(3)包括三个端口，第一端口连接至所述掺铒光纤放大器(2)的输出端，第二端口连接所述FP传感头(4)，第三端口连接至所述可调滤波器(5)的输入端；
所述第一高速光电探头(6)的输入端连接至所述可调滤波器(5)的第一输出端，所述第二高速光电探头(7)的输入端连接至所述可调滤波器(5)的第二输出端；
所述数据采集单元(8)的第一输入端连接至所述第一高速光电探头(6)的输出端，所述数据采集单元(8)的第二输入端连接至所述第二高速光电探头(7)的输出端，所述数据采集单元(8)的输出端连接所述信号处理单元(9)。
2.如权利要求1所述的声波探测器，其特征在于，所述可调滤波器从宽带光源的宽谱信号中滤出两路单一波长的信号，当两路波长之间隔△λ与干涉仪的自由光谱范围满足△λ＝(2k+1).FSR/4时具有最大灵敏度；其中，FSR为干涉仪的自由光谱范围，k为整数。
3.如权利要求2所述的声波探测器，其特征在于，当两波长之间的间隔为干涉谱FSR的1/4并且对称的分布在FP传感头干涉谱某一峰值波长的两侧，对应两路信号之间的相位差为90°，两路信号的光经过高速光电探头后变成电信号，电信号由数据采集模块采集后经信号处理单元解调后获得FP传感头的相位信息，通过相位信息获得声波信号的声压和频率。
4.如权利要求1所述的声波探测器，其特征在于，所述FP传感头(4)包括：单模光纤(10)、陶瓷插芯(11)、金属套管(12)和换能薄膜(13)；
所述单模光纤(10)插入所述陶瓷插芯(11)，通过所述陶瓷插芯(11)实现所述单模光纤(10)的固定和准直，所述换能薄膜(13)粘贴在所述金属套管(12)端面，所述陶瓷插芯(11)插入所述金属套管(12)内部并固定，所述陶瓷插芯(11)端面与所述换能薄膜(13)之间具有一定的距离，从而在所述换能薄膜(13)和所述单模光纤(10)端面之间形成空气腔构成光纤外腔式FP干涉仪。
5.如权利要求4所述的声波探测器，其特征在于，所述换能薄膜为圆薄膜，所述圆薄膜的直径为1mm～20mm，所述圆薄膜的厚度为1um～50um。
6.如权利要求4所述的声波探测器，其特征在于，所述换能薄膜的材料为聚合物塑料薄膜，石墨烯薄膜或金属薄膜。
7.如权利要求1-6任一项所述的声波探测器，其特征在于，所述可调滤波器(5)为窄带滤波器，带宽小于0.2nm。
8.一种基于权利要求1所述的声波探测器的双波长解调方法，其特征在于，包括下述步骤：
(1)对采集到的两路信号进行归一化处理后获得信号幅值在0到1之间且直流分量和条纹可见度都为0.5的两路信号；
(2)通过做差去掉两路信号中的直流分量；
(3)对归一化且去除直流分量后的两路信号进行微分运算，并通过将第一路信号的微分运算结果与第二路信号相乘，第二路信号的微分运算结果与第一路信号相乘来实现微分交叉相乘；
(4)对交叉相乘后的信号做差运算，对做差运算的结果进行积分后获得被测声波信号。
9.如权利要求8所述的双波长解调方法，其特征在于，归一化处理具体为：
对采集到的信号提取其最大值和最小值，将原信号减去最小值然后除以最大值和最小值的和，实现对原信号的归一化，归一化后的，便于实现功率的均衡已经直流分量的消除。
10.如权利要求8或9所述的双波长解调方法，其特征在于，所述被测声波信号其中C为常数，为相位差， Δλ为滤波器滤出两路光信号之间的波长差，FSR为FP传感头干涉谱的自由光谱范围，即干色谱的波长周期。
CN201611218160.9A 2016-12-26 2016-12-26 一种基于聚合物薄膜的声波探测器及双波长解调方法 Pending CN106644036A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611218160.9A CN106644036A (zh) 2016-12-26 2016-12-26 一种基于聚合物薄膜的声波探测器及双波长解调方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611218160.9A CN106644036A (zh) 2016-12-26 2016-12-26 一种基于聚合物薄膜的声波探测器及双波长解调方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106644036A true CN106644036A (zh) 2017-05-10

Family

ID=58827289

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611218160.9A Pending CN106644036A (zh) 2016-12-26 2016-12-26 一种基于聚合物薄膜的声波探测器及双波长解调方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106644036A (zh)

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107132201A (zh) * 2017-07-12 2017-09-05 广西师范大学 激光式远程ph值监测装置
CN107271121A (zh) * 2017-06-27 2017-10-20 电子科技大学 一种多点分布式光纤声波建筑楼体裂缝检测系统
CN107340520A (zh) * 2017-06-27 2017-11-10 电子科技大学 一种井下矿难生命迹象检测与定位系统
CN107860407A (zh) * 2017-10-24 2018-03-30 华中科技大学 一种迈克尔逊声传感器的解调方法及装置
CN108151876A (zh) * 2018-02-27 2018-06-12 北京信息科技大学 一种光纤法-珀腔传声器
CN109029687A (zh) * 2018-07-16 2018-12-18 华中科技大学 一种光纤声波传感器
CN110044466A (zh) * 2019-05-15 2019-07-23 重庆大学 光纤Fabry-Perot水听器的双波长非线性声压解调方法及系统
CN110361086A (zh) * 2019-05-15 2019-10-22 重庆大学 光纤fbg水听器的双波长非线性声压解调方法及系统
CN110646083A (zh) * 2019-10-21 2020-01-03 安徽大学 光纤震动传感探头、及其安装方法和光纤震动传感器
CN111044137A (zh) * 2019-09-10 2020-04-21 天津大学 一种基于镀金振动薄膜的光纤声振动传感器及其制作方法
CN111238390A (zh) * 2020-03-12 2020-06-05 燕山大学 一种检测金属深孔微弯的探测器及其方法
CN112197849A (zh) * 2020-09-18 2021-01-08 华中科技大学 一种声波测量系统和方法
CN113029218A (zh) * 2021-03-11 2021-06-25 西北大学 基于硅基微环的游标效应光纤干涉传感器解调装置及方法
CN113295257A (zh) * 2021-04-19 2021-08-24 武汉凹伟能源科技有限公司 一种光纤声波传感器信号解调方法及系统
CN113532307A (zh) * 2021-09-09 2021-10-22 南京信息工程大学 基于Michelson光纤干涉仪的大范围应变传感器
CN117617913A (zh) * 2024-01-25 2024-03-01 浙江巴泰医疗科技有限公司 压力导丝

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1683910A (zh) * 2004-09-21 2005-10-19 武汉理工大学 双边缘滤波波长解调器及其解调方法
CN101231367A (zh) * 2007-01-24 2008-07-30 中国科学院半导体研究所 高分辨率波长解调系统及其解调方法
CN103528665A (zh) * 2013-09-29 2014-01-22 中国电子科技集团公司第二十七研究所 一种新型法布里-帕罗干涉型mems声波传感器
CN103557929A (zh) * 2013-11-14 2014-02-05 北京航空航天大学 一种基于石墨烯膜的光纤法珀声压传感器制作方法及其测量方法、装置
CN105910550A (zh) * 2016-06-24 2016-08-31 桂林创研科技有限公司 一种分布式光纤布拉格光栅解调系统
CN106017754A (zh) * 2016-05-17 2016-10-12 中北大学 Ltcc光纤法珀高温压力传感器

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1683910A (zh) * 2004-09-21 2005-10-19 武汉理工大学 双边缘滤波波长解调器及其解调方法
CN101231367A (zh) * 2007-01-24 2008-07-30 中国科学院半导体研究所 高分辨率波长解调系统及其解调方法
CN103528665A (zh) * 2013-09-29 2014-01-22 中国电子科技集团公司第二十七研究所 一种新型法布里-帕罗干涉型mems声波传感器
CN103557929A (zh) * 2013-11-14 2014-02-05 北京航空航天大学 一种基于石墨烯膜的光纤法珀声压传感器制作方法及其测量方法、装置
CN106017754A (zh) * 2016-05-17 2016-10-12 中北大学 Ltcc光纤法珀高温压力传感器
CN105910550A (zh) * 2016-06-24 2016-08-31 桂林创研科技有限公司 一种分布式光纤布拉格光栅解调系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
赵江海 等: "低精细度短F_P腔的双波长正交解调", 《光电子•激光》 *

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107271121A (zh) * 2017-06-27 2017-10-20 电子科技大学 一种多点分布式光纤声波建筑楼体裂缝检测系统
CN107340520A (zh) * 2017-06-27 2017-11-10 电子科技大学 一种井下矿难生命迹象检测与定位系统
CN107132201A (zh) * 2017-07-12 2017-09-05 广西师范大学 激光式远程ph值监测装置
CN107860407A (zh) * 2017-10-24 2018-03-30 华中科技大学 一种迈克尔逊声传感器的解调方法及装置
CN108151876A (zh) * 2018-02-27 2018-06-12 北京信息科技大学 一种光纤法-珀腔传声器
CN108151876B (zh) * 2018-02-27 2023-10-31 北京信息科技大学 一种光纤法-珀腔传声器
CN109029687A (zh) * 2018-07-16 2018-12-18 华中科技大学 一种光纤声波传感器
CN110044466A (zh) * 2019-05-15 2019-07-23 重庆大学 光纤Fabry-Perot水听器的双波长非线性声压解调方法及系统
CN110361086A (zh) * 2019-05-15 2019-10-22 重庆大学 光纤fbg水听器的双波长非线性声压解调方法及系统
CN110044466B (zh) * 2019-05-15 2021-08-10 重庆大学 光纤Fabry-Perot水听器的双波长非线性声压解调方法及系统
CN110361086B (zh) * 2019-05-15 2021-04-20 重庆大学 光纤fbg水听器的双波长非线性声压解调方法及系统
CN111044137A (zh) * 2019-09-10 2020-04-21 天津大学 一种基于镀金振动薄膜的光纤声振动传感器及其制作方法
CN110646083A (zh) * 2019-10-21 2020-01-03 安徽大学 光纤震动传感探头、及其安装方法和光纤震动传感器
CN111238390A (zh) * 2020-03-12 2020-06-05 燕山大学 一种检测金属深孔微弯的探测器及其方法
CN112197849A (zh) * 2020-09-18 2021-01-08 华中科技大学 一种声波测量系统和方法
CN113029218A (zh) * 2021-03-11 2021-06-25 西北大学 基于硅基微环的游标效应光纤干涉传感器解调装置及方法
CN113029218B (zh) * 2021-03-11 2022-07-01 西北大学 基于硅基微环的游标效应光纤干涉传感器解调装置及方法
CN113295257A (zh) * 2021-04-19 2021-08-24 武汉凹伟能源科技有限公司 一种光纤声波传感器信号解调方法及系统
CN113295257B (zh) * 2021-04-19 2024-05-14 武汉凹伟能源科技有限公司 一种光纤声波传感器信号解调方法及系统
CN113532307A (zh) * 2021-09-09 2021-10-22 南京信息工程大学 基于Michelson光纤干涉仪的大范围应变传感器
CN117617913A (zh) * 2024-01-25 2024-03-01 浙江巴泰医疗科技有限公司 压力导丝

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106644036A (zh) 一种基于聚合物薄膜的声波探测器及双波长解调方法
CN107860405B (zh) 一种基于游标效应的光谱解调方法及其解调装置
US8785859B2 (en) Distributed optical fiber sensor based on Raman and Brillouin scattering
CN106768527B (zh) 一种石墨烯光纤压力传感器及制作方法与测压装置及测压方法
Wang et al. Extrinsic Fabry–Pérot underwater acoustic sensor based on micromachined center-embossed diaphragm
CN105606193A (zh) 基于双可调谐光源的光纤法珀声振动传感装置及解调方法
CN106338308A (zh) 一种基于超短光纤光栅阵列的分布式多参数传感系统
CN107907203A (zh) 一种光纤f‑p腔式声波传感器的解调方法
CN102997945B (zh) 光纤分布式扰动传感器的多点扰动定位方法
CN105352583B (zh) 一种测量超声波声压和声强的光学方法和装置及其应用
US9658052B2 (en) Method for reducing interference from scattered light/reflected light of interference path by generating carrier through phase
WO2008000007A1 (de) Elektroakustischer wandler
US10145726B2 (en) Fiber optic acoustic wave detection system
CN108106712A (zh) 一种基于混沌激光Sagnac干涉的分布式光纤测振装置
CN103697922A (zh) 一种光纤f-p腔传感器的高速解调系统
CN107436201A (zh) 基于布里渊散射的分布式光纤温度应变传感系统及方法
CN108871419A (zh) 多物理量光纤传感系统、其反馈回路控制以及其检测方法
CN105136909A (zh) 一种基于阵列波导光栅的多通道声发射传感解调系统
CN111896138B (zh) 一种长距离高空间分辨率的分布式混沌拉曼光纤传感装置
CN107230307A (zh) 一种基于3×3耦合器方案的全光纤干涉型周界安防系统
Mao et al. Characteristics of a fiber-optical Fabry–Perot interferometric acoustic sensor based on an improved phase-generated carrier-demodulation mechanism
CN109490731A (zh) 基于mos2膜片的光纤法珀式局部放电检测装置及方法
CN110967107B (zh) 一种干涉式光纤布拉格光栅声发射信号传感系统
CN116295778A (zh) 分布式声波传感系统及其解调方法
CN107860407A (zh) 一种迈克尔逊声传感器的解调方法及装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170510

RJ01 Rejection of invention patent application after publication