CN108344880B - 一种不等臂长迈克尔逊光纤加速度计及其传感方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种不等臂长迈克尔逊光纤加速度计及其传感方法。本发明采用1x3光纤耦合器，三根输出光纤的长度成等差数列，末端分别连接第一至第三法拉第旋镜，形成两个等效迈克尔逊干涉仪，双脉冲入射两个等效迈克尔逊干涉仪产生两个干涉脉冲，相位解调并将解调后的相位相减实现对共模噪声的抑制，并无需附加的参考加速度计，同时具有更好的噪声抑制效果，因而降低了传感系统成本并压缩了传感系统体积，这一优势在准分布式多基元传感网络优势体现尤为明显；此外，本发明基于不等臂长的迈克尔逊干涉原理，巧妙采用推挽结构，对轴向的振动响应产生二级放大，并对横向的振动扰动产生二级抑制，因而兼具更高主轴灵敏度，更低横向串扰等优点。

Description

一种不等臂长迈克尔逊光纤加速度计及其传感方法

技术领域

本发明涉及加速度计技术，具体涉及一种不等臂长迈克尔逊光纤加速度计及其传感方法。

背景技术

光纤加速度计主要用于声波以及振动探测，在能源，交通，土木，航空等领域有广泛应用。相比较于传统电子传感器技术而言，具有高灵敏度，抗电磁干扰，易形成分布式监测网络，体积小，成本低等优点。传统光纤加速度计主要基于迈克尔逊干涉仪结构，将外部振动信息转化为干涉光的相位变化，基于相位解调算法反馈得到外部振动。一般而言，理想的加速度计轴向(纵向)灵敏度应尽可能大，而径向(横向)灵敏度视为干扰，应尽可能小。近年来提出的基于推挽结构的光纤加速度计，通过对称机械结构设计，可以实现增大轴向灵敏度并减小横向干扰的优点[1]。

传统使用参考加速度计消除共模噪声的方法有几个弊端：(1)传统采用外加参考加速度计的方法可以消除干涉系统中前端光有源器件所携带的噪声，如相位噪声，相对强度噪声等，然而无法消除传感加速度计自身所携带的噪声。(2)参考加速度计虽然经特殊结构设计，然而对外界振动信息仍然具有一定的灵敏度，因而在进行相位相减的过程中仍然会滤除一部分有用的待传感信息。(3)附加参考加速度计的存在增大了传感系统的成本与体积。

传统使用等臂长迈克尔逊干涉仪以及对称推挽机械结构的光纤加速度计，理论上仅可以实现主轴(纵向)灵敏度翻倍(2倍)，且对横向(径向)扰动仅进行了一次抑制，因而对横向扰动的抑制效果有限。

发明内容

针对以上现有技术中存在的问题，本发明提出了一种应用于振动监测的不等臂长迈克尔逊光纤加速度计及其传感方法，基于自身结构实现对传感系统中共模噪声的抑制而无须附加的参考加速度计，从而降低传感系统的成本并减小传感系统的体积。

本发明的一个目的在于提出一种不等臂长迈克尔逊光纤加速度计。

本发明的不等臂长迈克尔逊光纤加速度计包括：基座、芯轴、质量块、压盖、上弹性筒、下弹性筒、1x3光纤耦合器以及第一至第三法拉第旋镜；其中，基座水平设置在底部；在基座的上表面的中心竖直设置芯轴；芯轴的轴线作为中轴线；芯轴垂直穿过圆盘状的质量块的中心，将质量块固定在芯轴的中间位置，二者连接为一体；在芯轴的顶端设置压盖；上弹性筒和下弹性筒为直径相同的空心的筒状，并分别同轴套装在芯轴上，上弹性筒固定在压盖与质量块之间，下弹性筒固定在质量块与基座之间；1x3光纤耦合器的第一至第三输出光纤的长度为等差数列，第一输出光纤缠绕于质量块的外壁上，第二输出光纤缠绕于上弹性筒的外侧壁，第三输出光纤缠绕于下弹性筒的外侧壁上；第一至第三输出光纤的末端分别连接第一至第三法拉第旋镜；时域上相互独立的双脉冲作为探测信号从1x3光纤耦合器的输入光纤输入，双脉冲的时域距离为两倍输出光纤长度的公差，当双脉冲中的第一脉冲从1x3光纤耦合器的第一至第三输出光纤输出，分别遇到第一至第三法拉第旋镜时，反射返回，产生包括三个脉冲的第一返回脉冲序列；同理当第二脉冲从1x3光纤耦合器的第一至第三输出光纤输出，分别遇到第一至第三法拉第旋镜时，反射返回，同样产生包括三个脉冲的第二返回脉冲序列；第一输出光纤和第一法拉第旋镜以及第二输出光纤和第二法拉第旋镜分别构成第一个等效迈克逊干涉仪的第一臂和第二臂，第一返回脉冲序列的第二个脉冲来自第一个等效迈克逊干涉仪的第二臂，第二返回脉冲序列的第一个脉冲来自第一个等效迈克逊干涉仪的第一臂，两个脉冲由于迈克尔逊干涉产生第一干涉脉冲；以及第二输出光纤和第二法拉第旋镜以及第三输出光纤和第三法拉第旋镜分别构成第二个等效迈克逊干涉仪的第一臂和第二臂，第一返回脉冲序列的第三个脉冲来自第二个等效迈克逊干涉仪的第二臂，第二返回脉冲序列的第二个脉冲来自第二个等效迈克逊干涉仪的第一臂，这两个脉冲由于迈克尔逊干涉产生第二干涉脉冲；当加速度计受到外界振动时，质量块引导上弹性筒和下弹性筒的轴向形变，进而引发缠绕的第一至第三输出光纤的径向形变，导致第一和第二干涉脉冲的相位变化，第一和第二干涉脉冲中携带外界振动信息；将携带外界振动信息的第一和第二干涉脉冲的相位解调并将解调后的相位相减，从而得到抑制共模噪声的外界振动信息，且相位差与外界振动呈正比；同时，当加速度计受到外界轴向振动时，质量块的惯性带动上弹性筒和下弹性筒产生形变，其中一个弹性筒膨胀而另一个弹性筒压缩，进而导致缠绕于弹性筒上的输出光纤产生相反方向的径向形变，由于两个等效迈克尔逊干涉仪均为两个等效推挽结构，其相位灵敏度与等效推挽结构的两臂的输出光纤长度累加呈正相关，因而第二个等效迈克尔逊干涉仪产生的相位变化是第一个等效迈克尔逊干涉仪产生的相位变化的三倍且方向相反，两者相位数值相减后总的相位变化是第一个等效迈克尔逊干涉仪产生的相位变化的四倍；另一方面，当加速度计受到横向振动时，上弹性筒和下弹性筒带动输出光纤同时膨胀或压缩，因而相位相减后干涉脉冲同向而相互抑制，并且干涉脉冲经过两个等效迈克尔逊干涉仪产生二次双倍抑制，因而具有更好的横向扰动抑制效果。

本发明的质量块采用金属。

第一至第三输出光纤的长度成等差数列，长度的公差不小于10米。

上弹性筒和下弹性筒采用有机聚合物材料。

本发明的另一个目的在于提供一种不等臂长迈克尔逊光纤加速度计的传感方法。

本发明的不等臂长迈克尔逊光纤加速度计的传感方法，包括以下步骤：

1)发射时域上相互独立的双脉冲，双脉冲作为探测信号从1x3光纤耦合器的输入光纤输入，双脉冲的时域距离为两倍输出光纤长度的公差；

2)当双脉冲中的第一脉冲从1x3光纤耦合器的第一至第三输出光纤输出，分别遇到第一至第三法拉第旋镜时，反射返回，产生包括三个脉冲的第一返回脉冲序列；同理当第二脉冲从1x3光纤耦合器的第一至第三输出光纤输出，分别遇到第一至第三法拉第旋镜时，反射返回，同样产生包括三个脉冲的第二返回脉冲序列；

3)第一输出光纤和第一法拉第旋镜以及第二输出光纤和第二法拉第旋镜分别构成第一个等效迈克逊干涉仪的第一臂和第二臂，第一返回脉冲序列的第二个脉冲来自第一个等效迈克逊干涉仪的第二臂，第二返回脉冲序列的第一个脉冲来自第一个等效迈克逊干涉仪的第一臂，两个脉冲由于迈克尔逊干涉产生第一干涉脉冲；以及第二输出光纤和第二法拉第旋镜以及第三输出光纤和第三法拉第旋镜分别构成第二个等效迈克逊干涉仪的第一臂和第二臂，第一返回脉冲序列的第三个脉冲来自第二个等效迈克逊干涉仪的第二臂，第二返回脉冲序列的第二个脉冲来自第二个等效迈克逊干涉仪的第一臂，这两个脉冲由于迈克尔逊干涉产生第二干涉脉冲；

4)当加速度计受到外界振动时，质量块引导上弹性筒和下弹性筒的轴向形变，进而引发缠绕的第一至第三输出光纤的径向形变，导致第一和第二干涉脉冲的相位变化，第一和第二干涉脉冲中携带外界振动信息；

5)将携带外界振动信息的第一和第二干涉脉冲的相位解调并将解调后的相位相减，从而得到抑制共模噪声的外界振动信息，且相位差与外界振动呈正比；同时，当加速度计受到外界轴向振动时，质量块的惯性带动上弹性筒和下弹性筒产生形变，其中一个弹性筒膨胀而另一个弹性筒压缩，进而导致缠绕于弹性筒上的输出光纤产生相反方向的径向形变，由于两个等效迈克尔逊干涉仪均为两个等效推挽结构，其相位灵敏度与等效推挽结构的两臂的输出光纤长度累加呈正相关，因而第二个等效迈克尔逊干涉仪产生的相位变化是第一个等效迈克尔逊干涉仪产生的相位变化的三倍且方向相反，两者相位数值相减后总的相位变化是第一个等效迈克尔逊干涉仪产生的相位变化的四倍；另一方面，当加速度计受到横向振动时，上弹性筒和下弹性筒带动输出光纤同时膨胀或压缩，因而相位相减后干涉脉冲同向而相互抑制，并且干涉脉冲经过两个等效迈克尔逊干涉仪产生二次双倍抑制，因而具有更好的横向扰动抑制效果。

本发明的优点：

本发明采用1x3光纤耦合器，三根输出光纤的长度成等差数列，末端分别连接第一至第三法拉第旋镜，形成两个等效迈克尔逊干涉仪，双脉冲入射两个等效迈克尔逊干涉仪产生两个干涉脉冲，相位解调并将解调后的相位相减实现对共模噪声的抑制，并无需附加的参考加速度计，同时具有更好的噪声抑制效果，因而降低了传感系统成本并压缩了传感系统体积，这一优势在准分布式多基元传感网络优势体现尤为明显；此外，本发明基于不等臂长的迈克尔逊干涉原理，巧妙采用推挽结构，对轴向的振动响应产生二级放大，并对横向的振动扰动产生二级抑制，因而兼具更高主轴灵敏度，更低横向串扰等优点。

附图说明

图1为本发明的不等臂长迈克尔逊光纤加速度计的一个实施例的示意图；

图2为本发明的不等臂长迈克尔逊光纤加速度计的原理图，其中，(a)为第一和第二个等效迈克逊干涉仪的原理图，(b)为双脉冲入射至第一和第二个等效迈克逊干涉仪的脉冲序列图；

图3为本发明的不等臂长迈克尔逊光纤加速度计的灵敏度分析的原理图，其中，(a)为纵向灵敏度分析的原理图，(b)为轴向灵敏度分析的原理图；

图4为本发明的不等臂长迈克尔逊光纤加速度计的一个实施例得到的抑制共模噪声的效果频域图；

图5为本发明的不等臂长迈克尔逊光纤加速度计的一个实施例得到的频率响应测试结果图；

图6为本发明的不等臂长迈克尔逊光纤加速度计的一个实施例得到的横向扰动测试结构图。

具体实施方式

下面结合附图，通过具体实施例，进一步阐述本发明。

如图1所示，本实施例的弱反射布拉格光栅加速度计包括：基座1、芯轴2、质量块3、压盖4、上弹性筒5、下弹性筒6、1x3光纤耦合器C以及第一至第三法拉第旋镜M1～M3；其中，基座1水平设置在底部；在基座1的上表面的中心竖直设置芯轴2；芯轴的轴线作为中轴线；芯轴2垂直穿过圆盘状的质量块3的中心，将质量块固定在芯轴的中间位置，二者连接为一体；在芯轴的顶端设置压盖4；上弹性筒5和下弹性筒6为直径相同的空心的筒状，并分别同轴套装在芯轴2上，上弹性筒固定在压盖4与质量块3之间，下弹性筒6固定在质量块3与基座1之间；1x3光纤耦合器的第一至第三输出光纤F1～F3的长度为等差数列，第一输出光纤F1缠绕于质量块的外壁上，第二输出光纤F2缠绕于上弹性筒的外侧壁，第三输出光纤缠F3绕于下弹性筒的外侧壁上；第一至第三输出光纤的末端分别连接第一至第三法拉第旋镜M1～M3。

本实施例中，质量块采用不锈钢金属；第一至第三输出光纤F1～F3的长度分别为0.5米、 10.5米和20.5米；上弹性筒和下弹性筒采用聚苯砜。

如图2所示，时域上相互独立的双脉冲作为探测信号入射至1x3光纤耦合器的输入光纤，双脉冲的时域距离为两倍输出光纤长度的公差，当双脉冲中的第一脉冲从1x3光纤耦合器的第一至第三输出光纤输出，分别遇到第一至第三法拉第旋镜时，反射返回，产生包括三个脉冲的第一返回脉冲序列11、12和13；同理当第二脉冲从1x3光纤耦合器的输出端分别输出至第一至第三光纤，分别遇到第一至第三法拉第旋镜时，反射返回，同样产生包括三个脉冲的第二返回脉冲序列21、22和23；第一输出光纤F1和第一法拉第旋镜M1以及第二输出光纤F2和第二法拉第旋镜M2分别构成第一个等效迈克逊干涉仪MI1的第一和第二臂，第一返回脉冲序列的第二个脉冲来自第一个等效迈克逊干涉仪的第二臂，第二返回脉冲序列的第一个脉冲来自第一个等效迈克逊干涉仪MI1的第一臂，两个脉冲由于迈克尔逊干涉产生第一干涉脉冲01；第二输出光纤F2和第二法拉第旋镜M2以及第三输出光纤F3和第三法拉第旋镜M3分别构成第二个等效迈克逊干涉仪MI2的第一和第二臂，第一返回脉冲序列的第三个脉冲来自第二个等效迈克逊干涉仪的第二臂，第二返回脉冲序列的第二个脉冲来自第二个等效迈克逊干涉仪的第一臂，这两个脉冲由于迈克尔逊干涉产生第二干涉脉冲02；当加速度计受到外界振动时，质量块引导上弹性筒和下弹性筒的轴向形变，进而引发缠绕的第一至第三输出光纤的径向形变，导致干涉脉冲的相位变化，第一和第二干涉脉冲中携带外界振动信息；将两束携带外界振动信息的干涉脉冲的相位解调并将解调后的相位相减，从而得到抑制共模噪声的外界振动信息，且相位差与外界振动呈正比。

如图3(a)所示，当加速度计受到外界轴向振动时，质量块的惯性带动上弹性筒和下弹性筒产生形变，其中一个弹性筒膨胀而另一个弹性筒压缩，进而导致缠绕于弹性筒上的输出光纤产生相反方向的径向形变，由于两个等效迈克尔逊干涉仪均相当于两个等效推挽结构，其相位灵敏度与等效推挽结构两臂的输出光纤长度累加呈正相关，因而第二个等效迈克尔逊干涉仪产生的相位变化是第一个等效迈克尔逊干涉仪产生的相位变化的三倍且方向相反，两者相位数值相减后总的相位变化是第一个等效迈克尔逊干涉仪产生的相位变化的四倍；另一方面，如图3(b)所示，当加速度计受到横向振动时，上弹性筒和下弹性筒带动输出光纤同时膨胀或压缩，因而第一干涉脉冲的相位与第二干涉脉冲的相位相减后干涉光同向而相互抑制，并且第一和第二干涉脉冲经过两个等效迈克尔逊干涉仪产生二次双倍抑制，因而具有更好的横向扰动抑制效果。

选择中心波长1554nm的激光器作为光源，经过一个1x2耦合器分为两路，并分别通过两个声光调制器产生外差式双脉冲对，其中一条光路添加20米延时光纤使输出双脉冲在时域上分离。接下来，输出双脉冲分别进行两组实验测试。第一组测试中，双脉冲与本实施例的的不等臂长迈克尔逊光纤加速度计相连接；第二组测试为传感抑制共模噪声的方法，并与第一组测试结果进行对比。具体而言双脉冲分别与光纤加速度计连接，并加入参考加速度计实现对传感系统共模噪声的抑制。返回的干涉脉冲序列经光电转换，由采样频率为100MHz/s的数据采集卡采集信号，并最终解调相位信号。

本实施例的不等臂长迈克尔逊光纤加速度计与标准压电陶瓷加速度计同时置于振动台，振动加速度数据由标准压电陶瓷加速度计测试获取，光相位信息由光纤加速度计解调获取，两者相除获得光纤加速度计的相位灵敏度。变化振动台频率可以得到光纤加速度计在不同振动频率下的响应曲线。通常而言，取3dB平坦带宽下的平均灵敏度为此加速度计的灵敏度。

本实施例的不等臂长迈克尔逊光纤加速度计放置于以可旋转机械夹具，并固定于振动台，因而加速度计在不同方向的灵敏度可以通过旋转机械夹具获取。在测试过程中，光纤加速度计每旋转15度进行一次主轴灵敏度的标定，因而旋转一周可以获得24个不同轴向的灵敏度。此外横向灵敏度定义为与初始主轴方向呈90度方向的相位灵敏度，此时相位灵敏度理论具有最小值，并通常采用此值评估光纤加速度计横向串扰性能。

图4所示为共模噪声抑制效果实验结果图。共模噪声的抑制性能通过测量系统的噪声本底并转化为功率谱密度来描述。图中信号1和信号2分别表示本实施例的不等臂长迈克尔逊光纤加速度计的第一和第二干涉脉冲01和02的解调相位对应得到的功率谱密度。信号3表示传统共模噪声抑制方法解调得到对应功率谱密度，此即反映传统方法的共模噪声抑制水平。信号4表示第一和第二干涉脉冲01和02的相位相减对应的功率谱密度，此即反映本发明提出的新型光纤加速度计的共模噪声抑制水平。图中可以看出由于第一和第二干涉脉冲01和 02位置接近，因而其相位对应的功率谱密度曲线基本吻合，在100Hz附近的对应的功率谱密度分别为-63.48dB re rad²/Hz以及-63.68dB re rad²/Hz。而当两干涉脉冲相位相减后，噪声本底显著下降，100Hz对应功率谱密度为-91.32dB re rad²/Hz。此外传统方法对传感系统共模噪声进行抑制后，100Hz对应功率谱密度为-75.31dB re rad²/Hz，可归纳得知与传统共模噪声抑制技术方法相比，本发明提出的新型光纤加速度计的共模噪声抑制性能更优。

图5所示为本发明的光纤加速度计的主轴相位灵敏度随频率的响应曲线。由图可看出本实施例的不等臂长迈克尔逊光纤加速度计的3dB平坦带宽为20-1250Hz,在此平坦带宽内平均灵敏度为39.07dB re rad/g，而本实施例的不等臂长迈克尔逊光纤加速度计理论灵敏度为 38.41dB re rad/g，理论与实际测得值基本保持一致。

图6所示为本实施例的不等臂长迈克尔逊光纤加速度计的相位灵敏度在不同振动方向上的变化。理论而言，加速度计在某一方向的相位灵敏度与旋转角度呈余弦函数S_θ＝S₀cosθ，曲线所示为理论值而带星坐标点为实验测试数据。显然，实验测得数据于理论保持较好一致，其横向灵敏度(旋转90度)与主轴纵向灵敏度相比，抑制了约为-34.41dB。

最后需要注意的是，公布实施例的目的在于帮助进一步理解本发明，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换和修改都是可能的。因此，本发明不应局限于实施例所公开的内容，本发明要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。

参考资料：

[1]Q.Jiang and M.Yang,“Simulation and experimental study of a three-axis fiber Bragg grating accelerometer based on the pull–push mechanism,”Meas.Sci.Technol.,vol.24,no.11,p. 115105,Nov.2013。

Claims (5)

1.一种不等臂长迈克尔逊光纤加速度计，其特征在于，所述光纤加速度计包括：基座、芯轴、质量块、压盖、上弹性筒、下弹性筒、1x3光纤耦合器以及第一至第三法拉第旋镜；其中，所述基座水平设置在底部；在基座的上表面的中心竖直设置芯轴；所述芯轴的轴线作为中轴线；所述芯轴垂直穿过圆盘状的质量块的中心，将质量块固定在芯轴的中间位置，二者连接为一体；在芯轴的顶端设置压盖；所述上弹性筒和下弹性筒为直径相同的空心的筒状，并分别同轴套装在芯轴上，上弹性筒固定在压盖与质量块之间，下弹性筒固定在质量块与基座之间；所述1x3光纤耦合器的第一至第三输出光纤的长度为等差数列，第一输出光纤缠绕于质量块的外壁上，第二输出光纤缠绕于上弹性筒的外侧壁，第三输出光纤缠绕于下弹性筒的外侧壁上；所述第一至第三输出光纤的末端分别连接第一至第三法拉第旋镜；时域上相互独立的双脉冲作为探测信号从1x3光纤耦合器的输入光纤输入，双脉冲的时域距离为两倍输出光纤长度的公差，当双脉冲中的第一脉冲从1x3光纤耦合器的第一至第三输出光纤输出，分别遇到第一至第三法拉第旋镜时，反射返回，产生包括三个脉冲的第一返回脉冲序列；同理当第二脉冲从1x3光纤耦合器的第一至第三输出光纤输出，分别遇到第一至第三法拉第旋镜时，反射返回，同样产生包括三个脉冲的第二返回脉冲序列；第一输出光纤和第一法拉第旋镜以及第二输出光纤和第二法拉第旋镜分别构成第一个等效迈克逊干涉仪的第一臂和第二臂，第一返回脉冲序列的第二个脉冲来自第一个等效迈克逊干涉仪的第二臂，第二返回脉冲序列的第一个脉冲来自第一个等效迈克逊干涉仪的第一臂，两个脉冲由于迈克尔逊干涉产生第一干涉脉冲；以及第二输出光纤和第二法拉第旋镜以及第三输出光纤和第三法拉第旋镜分别构成第二个等效迈克逊干涉仪的第一臂和第二臂，第一返回脉冲序列的第三个脉冲来自第二个等效迈克逊干涉仪的第二臂，第二返回脉冲序列的第二个脉冲来自第二个等效迈克逊干涉仪的第一臂，这两个脉冲由于迈克尔逊干涉产生第二干涉脉冲；当加速度计受到外界振动时，质量块引导上弹性筒和下弹性筒的轴向形变，进而引发缠绕的第一至第三输出光纤的径向形变，导致第一和第二干涉脉冲的相位变化，第一和第二干涉脉冲中携带外界振动信息；将携带外界振动信息的第一和第二干涉脉冲的相位解调并将解调后的相位相减，从而得到抑制共模噪声的外界振动信息，且相位差与外界振动呈正比；同时，当加速度计受到外界轴向振动时，质量块的惯性带动上弹性筒和下弹性筒产生形变，其中一个弹性筒膨胀而另一个弹性筒压缩，进而导致缠绕于弹性筒上的输出光纤产生相反方向的径向形变，由于两个等效迈克尔逊干涉仪均为两个等效推挽结构，其相位灵敏度与等效推挽结构的两臂的输出光纤长度累加呈正相关，因而第二个等效迈克尔逊干涉仪产生的相位变化是第一个等效迈克尔逊干涉仪产生的相位变化的三倍且方向相反，两者相位数值相减后总的相位变化是第一个等效迈克尔逊干涉仪产生的相位变化的四倍；另一方面，当加速度计受到横向振动时，上弹性筒和下弹性筒带动输出光纤同时膨胀或压缩，因而相位相减后干涉脉冲同向而相互抑制，并且干涉脉冲经过两个等效迈克尔逊干涉仪产生二次双倍抑制，因而具有更好的横向扰动抑制效果。

2.如权利要求1所述的光纤加速度计，其特征在于，所述质量块采用金属。

3.如权利要求1所述的光纤加速度计，其特征在于，所述第一至第三输出光纤的长度成等差数列，长度的公差不小于10米。

4.如权利要求1所述的光纤加速度计，其特征在于，所述上弹性筒和下弹性筒采用有机聚合物材料。

5.一种不等臂长迈克尔逊光纤加速度计的传感方法，其特征在于，所述传感方法包括以下步骤：

1)发射时域上相互独立的双脉冲，双脉冲作为探测信号从1x3光纤耦合器的输入光纤输入，双脉冲的时域距离为两倍输出光纤长度的公差；

2)当双脉冲中的第一脉冲从1x3光纤耦合器的第一至第三输出光纤输出，分别遇到第一至第三法拉第旋镜时，反射返回，产生包括三个脉冲的第一返回脉冲序列；同理当第二脉冲从1x3光纤耦合器的第一至第三输出光纤输出，分别遇到第一至第三法拉第旋镜时，反射返回，同样产生包括三个脉冲的第二返回脉冲序列；

3)第一输出光纤和第一法拉第旋镜以及第二输出光纤和第二法拉第旋镜分别构成第一个等效迈克逊干涉仪的第一臂和第二臂，第一返回脉冲序列的第二个脉冲来自第一个等效迈克逊干涉仪的第二臂，第二返回脉冲序列的第一个脉冲来自第一个等效迈克逊干涉仪的第一臂，两个脉冲由于迈克尔逊干涉产生第一干涉脉冲；以及第二输出光纤和第二法拉第旋镜以及第三输出光纤和第三法拉第旋镜分别构成第二个等效迈克逊干涉仪的第一臂和第二臂，第一返回脉冲序列的第三个脉冲来自第二个等效迈克逊干涉仪的第二臂，第二返回脉冲序列的第二个脉冲来自第二个等效迈克逊干涉仪的第一臂，这两个脉冲由于迈克尔逊干涉产生第二干涉脉冲；

4)当加速度计受到外界振动时，质量块引导上弹性筒和下弹性筒的轴向形变，进而引发缠绕的第一至第三输出光纤的径向形变，导致第一和第二干涉脉冲的相位变化，第一和第二干涉脉冲中携带外界振动信息；

5)将携带外界振动信息的第一和第二干涉脉冲的相位解调并将解调后的相位相减，从而得到抑制共模噪声的外界振动信息，且相位差与外界振动呈正比；同时，当加速度计受到外界轴向振动时，质量块的惯性带动上弹性筒和下弹性筒产生形变，其中一个弹性筒膨胀而另一个弹性筒压缩，进而导致缠绕于弹性筒上的输出光纤产生相反方向的径向形变，由于两个等效迈克尔逊干涉仪均为两个等效推挽结构，其相位灵敏度与等效推挽结构的两臂的输出光纤长度累加呈正相关，因而第二个等效迈克尔逊干涉仪产生的相位变化是第一个等效迈克尔逊干涉仪产生的相位变化的三倍且方向相反，两者相位数值相减后总的相位变化是第一个等效迈克尔逊干涉仪产生的相位变化的四倍；另一方面，当加速度计受到横向振动时，上弹性筒和下弹性筒带动输出光纤同时膨胀或压缩，因而相位相减后干涉脉冲同向而相互抑制，并且干涉脉冲经过两个等效迈克尔逊干涉仪产生二次双倍抑制，因而具有更好的横向扰动抑制效果。