CN113029007A - 一种光纤陀螺环长度的测量方法、装置及可读存储介质 - Google Patents
一种光纤陀螺环长度的测量方法、装置及可读存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113029007A CN113029007A CN202110460185.4A CN202110460185A CN113029007A CN 113029007 A CN113029007 A CN 113029007A CN 202110460185 A CN202110460185 A CN 202110460185A CN 113029007 A CN113029007 A CN 113029007A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- optical carrier
- microwave signal
- frequency difference
- optical
- detected
- 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.)
- Granted
Links
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 title claims abstract description 106
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 205
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 48
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 40
- 238000005316 response function Methods 0.000 claims description 40
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 9
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 5
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000002281 optical coherence-domain reflectometry Methods 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
Abstract
本申请提供了一种光纤陀螺环长度的测量方法、装置及可读存储介质，获取光载微波信号；将所述光载微波信号输入至未携带待测光纤陀螺环长度信息的微波干涉仪中获得第一光载信号，处理所述第一光载微波信号，获得所述第一光载微波信号在一个周期内的第一频率差值；将所述光载微波信号输入至携带待测光纤陀螺环长度信息的微波干涉仪中获得待测光载微波信号，处理所述待测光载微波信号获得所述待测光载微波信号在一个周期内的第二频率差值；基于所述第一频率差值和所述第二频率差值，确定所述待测光纤陀螺环长度的信息。这样，通过微波光纤干涉仪来实现光载微波信号的干涉，进而准确的计算出待测光纤陀螺环长度的精确测量值。
Description
技术领域
本申请涉及光纤长度计算的技术领域，尤其是涉及一种光纤陀螺环长度的测量方法、装置及可读存储介质。
背景技术
光纤技术在诸多领域都有着广泛的应用，很多应用都离不开光纤的支撑，因此光纤长度测量技术就显得尤为重要。在对于较短光纤我们可以采用直尺、卷尺等长度测量工具来进行直接测量，但长度较长的光纤测量如果仍然采用传统长度测量方法就显得有些不便，且精确度也难以保证。
对于较长的光纤，或者是光纤陀螺环人们通常采用光纤反射计进行测量。通常有光学时域反射计(OTDR)、光学频域反射计(OFDR)、光学相干反射计(OCDR)等仪器。然而，这些方法需要超短脉冲激光光源、高速光电探头等，价格昂贵且不能同时达到高精度大范围测量，实用性较差。
发明内容
有鉴于此，本申请的目的在于提供一种光纤陀螺环长度的测量方法、装置及可读存储介质，通过，使光载微波信号分别进入待测光纤陀螺环作为微波干涉仪和未携带待测光纤陀螺环长度信息的微波干涉仪中获得第二频率差值和第一频率差值，根据两者的频率差值准确的计算出待测光纤陀螺环的长度信息，从而提高光纤陀螺环测量的准确率。
本申请主要包括以下几个方面：
第一方面，本申请实施例提供了一种光纤陀螺环长度的测量方法，所述测量方法包括：
获取光载微波信号；
将所述光载微波信号输入至未携带待测光纤陀螺环长度信息的微波干涉仪中获得第一光载信号，处理所述第一光载微波信号，获得所述第一光载微波信号在一个周期内的第一频率差值；
将所述光载微波信号输入至携带待测光纤陀螺环长度信息的微波干涉仪中获得待测光载微波信号，处理所述待测光载微波信号获得所述待测光载微波信号在一个周期内的第二频率差值；
基于所述第一频率差值和所述第二频率差值，确定所述待测光纤陀螺环的长度信息。
在一些实施例中，所述处理所述第一光载微波信号，获得所述第一光载微波信号在一个周期内的第一频率差值，包括：
确定与所述第一光载微波信号对应的第一幅频响应函数；
计算所述第一幅频响应函数在一个函数周期内的微波频率差值，确定所述第一频率差值。
在一些实施例中，所述处理所述待测光载微波信号获得所述待测光载微波信号在一个周期内的第二频率差值，包括：
确定与所述待测光载微波信号对应的第二幅频响应函数；
计算所述第二幅频响应函数在一个函数周期内的微波频率差值，确定所述第二频率差值。
在一些实施例中，所述确定与所述第一光载微波信号对应的第一幅频响应函数，包括：
将所述第一光载微波信号转换成第一微波信号；
将所述第一微波信号输入至矢量网络分析仪，确定所述第一幅频响应函数。
在一些实施例中，基于所述第一频率差值和所述第二频率差值计算出所述待测光纤陀螺环的长度信息，还包括：
基于所述第一频率差值获得所述光载信号的第一光纤长度信息；
基于所述第二频率差值获得所述光载信号的第二光纤长度信息；
基于所述第一光纤长度信息与所述第二光纤长度信息的差值，确定所述待测光纤陀螺环的长度信息。
第二方面，本申请实施例还提供了一种光纤陀螺环长度的测量装置，所述测量装置包括：
获取模块，用于获取光载微波信号；
第一处理模块，用于将所述光载微波信号输入至未携带待测光纤陀螺环长度信息的微波干涉仪中获得第一光载信号，处理所述第一光载微波信号，获得所述第一光载微波信号在一个周期内的第一频率差值；
第二处理模块，将所述光载微波信号输入至携带待测光纤陀螺环长度信息的微波干涉仪中获得待测光载微波信号，处理所述待测光载微波信号获得所述待测光载微波信号在一个周期内的第二频率差值；
确定模块，用于基于所述第一频率差值和所述第二频率差值，确定所述待测光纤陀螺环长度的信息。
在一些实施例中，所述第一处理模块在用于所述处理所述第一光载微波信号，获得所述第一光载微波信号在一个周期内的第一频率差值时，所述第一处理模块用于：
确定与所述第一光载微波信号对应的第一幅频响应函数；
计算所述第一幅频响应函数在一个函数周期内的微波频率差值，确定所述第一频率差值。
在一些实施例中，所述第二处理模块在用于所述处理所述待测光载微波信号获得所述待测光载微波信号在一个周期内的第二频率差值时，所述第二处理模块用于：
确定与所述待测光载微波信号对应的第二幅频响应函数；
计算所述第二幅频响应函数在一个函数周期内的微波频率差值，确定所述第二频率差值。
第三方面，本申请实施例还提供一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过所述总线进行通信，所述机器可读指令被所述处理器运行时执行上述第一方面或第一方面中任一种可能的实施方式中所述的一种光纤陀螺环长度的测量方法的步骤。
第四方面，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行上述第一方面或第一方面中任一种可能的实施方式中所述的一种光纤陀螺环长度的测量方法的步骤。
本申请实施例提供了一种光纤陀螺环长度的测量方法、装置及可读存储介质，获取光载微波信号；将所述光载微波信号输入至未携带待测光纤陀螺环长度信息的微波干涉仪中获得第一光载信号，处理所述第一光载微波信号，获得所述第一光载微波信号在一个周期内的第一频率差值；将所述光载微波信号输入至携带待测光纤陀螺环长度信息的微波干涉仪中获得待测光载微波信号，处理所述待测光载微波信号获得所述待测光载微波信号在一个周期内的第二频率差值；基于所述第一频率差值和所述第二频率差值，确定所述待测光纤陀螺环长度的信息。
这样，通过使光载微波信号进入待测光纤陀螺环作为微波干涉仪两臂光纤中的一段光纤，使得光载微波信号的相位发生变化，获得频率差值，再将光载微波信号输入到未携带待测光纤陀螺环长度信息的微波干涉仪中获得频率差值，根据两者的频率差值准确的计算出待测光纤陀螺环的长度信息，从而提高光纤陀螺环测量的准确率。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例所提供的一种光纤陀螺环长度的测量方法的系统框架结构图；
图2为本申请实施例所提供的一种光纤陀螺环长度的测量方法的流程图；
图3为本申请实施例所提供的一种光纤陀螺环长度的测量装置的结构示意图；
图4为本申请实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。
图标：100-系统框架结构图；101-窄线宽激光器；102-双输出电光调制器；103-电光调制器驱动器；104-第一光开关；105-待测光纤陀螺环；106-第二光开关；107-高速光电平衡探测器；108-矢量网络分析仪；109-计算机；110-微波干涉仪；300-测量装置；301-获取模块；302-第一处理模块；303-第二处理模块；304-确定模块；400-电子设备；410-处理器；420-存储器；430-总线。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，本申请中的附图仅起到说明和描述的目的，并不用于限定本申请的保护范围。另外，应当理解，示意性的附图并未按实物比例绘制。本申请中使用的流程图示出了根据本申请的一些实施例实现的操作。应当理解，流程图的操作可以不按顺序实现，没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外，本领域技术人员在本申请内容的指引下，可以向流程图添加一个或多个其他操作，也可以从流程图中移除一个或多个操作。
另外，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的全部其他实施例，都属于本申请保护的范围。
为了使得本领域技术人员能够使用本申请内容，结合特定应用场景“光纤陀螺环的长度测量”，给出以下实施方式，对于本领域技术人员来说，在不脱离本申请的精神和范围的情况下，可以将这里定义的一般原理应用于其他实施例和应用场景。
本申请实施例下述方法、装置、电子设备或计算机可读存储介质可以应用于任何需要进行光纤陀螺环长度测量的场景，本申请实施例并不对具体的应用场景作限制，任何使用本申请实施例提供的一种光纤陀螺环长度的测量方法及装置的方案均在本申请保护范围内。
值得注意的是，现阶段中，对于较长的光纤，或者是光纤陀螺环人们通常采用光纤反射计进行测量。通常有光学时域反射计(OTDR)、光学频域反射计(OFDR)、光学相干反射计(OCDR)等仪器。然而，这些方法需要超短脉冲激光光源、高速光电探头等，价格昂贵且不能同时达到高精度大范围测量，实用性较差。
对于此，本申请的一个方面提出了一种光纤陀螺环长度的测量方法，通过，使光载微波信号分别进入待测光纤陀螺环作为微波干涉仪和未携带待测光纤陀螺环长度信息的微波干涉仪中获得第二频率差值和第一频率差值，根据两者的频率差值准确的计算出待测光纤陀螺环的长度信息，从而提高光纤陀螺环测量的准确率。
为便于对本申请进行理解，下面结合具体实施例对本申请提供的技术方案进行详细说明。
请参阅图1，图1为本申请实施例所提供的一种光纤陀螺环长度的测量方法的系统框架结构图100，如图1所示包括：窄线宽激光器101、双输出电光调制器102、电光调制器驱动器103、第一光开关104、待测光纤陀螺环105、第二光开关106、高速光电平衡探测器107、矢量网络分析仪108以及计算机109，微波干涉仪110。
由图1所示，窄线宽激光器101的输出端与双输出电光调制器102的输入端相连接，电光调制器驱动器103与双输出电光调制器102的输入端相连接，双输出电光调制器102的输出端于第一第一光开关104的输入端相连接，第一光开关104的输出端与待测光纤陀螺环105的输入端相连接，待测光纤陀螺环105的输出端与第二光开关106的输入端相连接，第二光开关106的输出端与高速光电平衡探测器107的输入端相连接，高速光电平衡探测器107的输入端与双输出电光调制器102的输出端相连接，高速光电平衡探测器107的输出端与矢量网络分析仪108的输入端相连接，计算机109的输出端与矢量网络分析仪108的输入端相连接，矢量网络分析仪108的输出端与双输出电光调制器102的输入端相连接。且由当双输出电光调制器102的输出端相与第一光开关104的输入端相连接，第一光开关104的输出端与待测光纤陀螺环105的输入端相连接，待测光纤陀螺环105的输出端与第二光开关106的输入端相连接，第二光开关106的输出端与高速光电平衡探测器107的输入端相连接，此部分构成携带待测陀螺环长度信息的微波干涉仪。当双输出电光调制器102的输出端相与高速光电平衡探测器107的输入端相连接此部分构成未携带待测光纤陀螺环长度信息的微波干涉仪。
请参阅图2，图2为本申请实施例所提供的一种光纤陀螺环长度的测量方法的流程图，如图2所示，所述测量方法包括：
S201：获取光载微波信号。
该步骤中，根据光纤陀螺环长度的测量方法的系统原理图，如图1所示，利用窄线宽激光器101输出的线偏振光入射到双输出电光调制器102中，矢量网络分析仪108的输出端输出扫频微波信号进入双输出电光调制器102的射频输入端，基于窄线宽激光器101输出的线偏振光与扫频微波信号进行调制，产生光载微波信号。
其中，矢量网络分析仪108的输出端输出扫频微波信号可表示为：
Vout(t)＝Vcos2πfmt； 公式1
其中V为微波信号的幅度，fm为微波信号的频率，扫频微波信号通过双输出电光调制器102加载到线偏振光上，该扫频微波信号对双输出电光调制器102内传输的线偏振光的相位产生变化为：
这里，Vπ为电光调制器的半波电压，VDC为电光调制器的直流偏置电压。窄线宽激光器101输出的光经双输出电光调制器102调制后，微波干涉仪两臂输出光强可分别表示为：
上式中ξ为光路的损耗，I0为光源输出的光强。
在具体实施中，将窄线宽激光器101输出的线偏振光输入到双输出电光调制器102中，矢量网络分析仪108的输出端与双输出电光调制器102的输入端相连接，矢量网络分析仪108输出扫频微波信号进入双输出电光调制器102的射频输入端，在双输出电光调制器102内部将扫频微波信号加载到线偏振光上获得光载微波信号。
S202：将所述光载微波信号输入至未携带待测光纤陀螺环长度信息的微波干涉仪中获得第一光载信号，处理所述第一光载微波信号，获得所述第一光载微波信号在一个周期内的第一频率差值。
该步骤中，将步骤S201获得的光载微波信号输入到不携带待测光纤陀螺环长度信息的微波干涉仪中获得该光载微波信号对应的第一光载信号，对第一光载信号进行处理，获得第一光载信号在一个周期内的第一频率差值。
其中，微波干涉仪是如图1中所示，该微波干涉仪110是由双输出电光调制器102、两个第一光开关104、第二开关106、高速光电平衡探测器107和待测光纤陀螺环105组成一个微波干涉仪。
在具体实施例中，系统上电后，电光调制器驱动器103通过程序自动控制双输出电光调制器102的工作在线性工作点。当双输出电光调制器102的工作点确定后，先控制第一光开关104和第二开关106直接连接而不接入待测光纤陀螺环105得到未携带待测光纤陀螺环长度信息的微波干涉仪，将光载微波信号输入到未携带待测光纤陀螺环长度信息的微波干涉仪中，得到第一光载微波信号，对第一光载微波信号进行处理，获得第一光载微波信号在一个周期内的第一频率差值。
在上述步骤中还包括：所述处理所述第一光载微波信号，获得所述第一光载微波信号在一个周期内的第一频率差值，包括：
(1)确定与所述第一光载微波信号对应的第一幅频响应函数。
这里，由于双输出电光调制器102是双输出光路信号，如图1所示中的双输出电光调制器102连接第一光开关104的第一光路以及双输出电光调制器102连接高速光电平衡探测器107的第二光路，第二光路输入至高速光电平衡探测器107中，第一光路输入至未携带待测光纤陀螺环长度信息的微波干涉仪中获得第一光载微波信号，第一光路经过未携带待测光纤陀螺环长度信息的微波干涉仪中的光纤长度为l1，则上述两路信号在进入探测器前可分别表示为，第一光载微波信号以及第二光路对应的光载微波信号进入高速光电平衡探测器107前的表达式为：
式中Δφ1和Δφ2为光载微波信号经过未携带待测光纤陀螺环长度信息的微波干涉仪中两臂后产生的相位变化量，可分别表示为：
Δφ1＝2πfmnl1/c； 公式7
Δφ2＝2πfmnl2/c； 公式8
上式中c为光速，n为光纤折射率，l1和l2为微波干涉仪的两臂光纤长度，且有l1-l2＝L。
所述确定与所述第一光载微波信号对应的第一幅频响应函数还包括：(a)将所述第一光载微波信号转换成第一微波信号。
这里，将第一光载微波信号以及第二光路对应光载微波信号的通过高速光电平衡探测器107转换成微波信号并在高速光电平衡探测器107的射频输出端发生微波信号的干涉，获得第一微波信号。高速光电平衡探测器107输出的第一微波信号可表示为：
(b)将所述第一微波信号输入至矢量网络分析仪，确定所述第一幅频响应函数。
将第一微波信号进入矢量网络分析仪108的输入端，矢量分析仪108中会有一路本振信号与输入进矢量网络分析仪的输入射频信号进行混频从而得到上述第一微波信号的幅频响应，该第一幅频响应函数可表示为：
由上式可以看到在测量时，矢量网络分析仪的得到的响应函数为一周期函数，该周期性信号相邻两最低点或最高点之间的频率间隔为一个周期，假设两相邻最高点或最低点频率分别为f1和f2。
(2)计算所述第一幅频响应函数在一个函数周期内的微波频率差值，确定所述第一频率差值。
这里，根据上述第一幅频响应函数计算出任意两相邻波谷对应的频率并计算第一频率差f1-f2。
S203：将所述光载微波信号输入至携带待测光纤陀螺环长度信息的微波干涉仪中获得待测光载微波信号，处理所述待测光载微波信号获得所述待测光载微波信号在一个周期内的第二频率差值。
该步骤中，将获取到的光载微波信号输入到携带待测光纤陀螺环长度信息的微波干涉仪110中获得待测光载微波信号，对所述待测光载微波信号进行处理，获得所述待测光载微波信号在一个周期内的第二频率差值。
在具体实施中，控制第一光开关104和第二开关106使得待测光纤陀螺环接入到测量系统中，再次用矢量网络分析仪108测量分析微波干涉仪110的幅频响应曲线，根据幅频响应曲线确定所述待测光载微波信号在一个周期内的第二频率差值。
所述处理所述待测光载微波信号获得所述待测光载微波信号在一个周期内的第二频率差值，还包括：
(A)确定与所述待测光载微波信号对应的第二幅频响应函数。
这里，将携带待测光纤陀螺环长度信息的待测光载微波信号与第一光路对应的光载微波信号输入到高速光电平衡探测器107进行信号干涉获得微波干涉信号，将微波干涉信号输入到矢量网络分析仪108中，获得待测光载微波信号对应的第二幅频响应函数，第二幅频响应函数的表达式与上述第一幅频响应函数的表达式相同。
(B)计算所述第二幅频响应函数在一个函数周期内的微波频率差值，确定所述第二频率差值。
这里，根据上述第二幅频响应函数计算出任意两相邻波谷对应的频率并计算第二频率差f3-f4。
S204：基于所述第一频率差值和所述第二频率差值，确定所述待测光纤陀螺环长度的信息。
该步骤中，根据第一频率差值和第二频率差值，确定待测光纤陀螺环长度的信息。
矢量网络分析仪108的得到的响应函数为一周期函数，该周期性信号相邻两最低点或最高点之间的频率间隔为一个周期，假设两相邻最高点或最低点频率分别为f1和f2则根据公式10就可以得到待测光纤陀螺环的长度为：
待测信号与混频器输入信号的幅度无关，只跟矢量网络分析仪的频率精度有关，其频率精度都可达1Hz，这就消除了传统的微波混频受输入信号幅度波动对测量结果的影响。由于分束器的边长是固定的，因此根据公式(11)就能得到待测光纤陀螺环的绝对位移量。由公式11知测量误差为：
上式中δΔf为矢量网络分析仪108的频率测量误差，对一般的矢量网络分析仪而言，该值可达0.1Hz。若测量1km的光纤，f1-f2＝0.1MHz，可得到测量误差为1mm，测量距离越短，测量精度越高。
上述步骤还包括：基于所述第一频率差值获得所述光载信号的第一光纤长度信息。
这里，根据第一频率差值获得光载信号的第一光纤长度信息l1。
基于所述第二频率差值获得所述光载信号的第二光纤长度信息；
这里，根据第二频率差值获得光载信号的第二光纤长度信息l2。
基于所述第一光纤长度信息与所述第二光纤长度信息的差值，确定所述待测光纤陀螺环的长度信息。
这里，利用公式15算出待测光纤陀螺环的长度信息。
本申请提供了一种光纤陀螺环长度的测量方法，获取光载微波信号；将所述光载微波信号输入至未携带待测光纤陀螺环长度信息的微波干涉仪中获得第一光载信号，处理所述第一光载微波信号，获得所述第一光载微波信号在一个周期内的第一频率差值；将所述光载微波信号输入至携带待测光纤陀螺环长度信息的微波干涉仪中获得待测光载微波信号，处理所述待测光载微波信号获得所述待测光载微波信号在一个周期内的第二频率差值；基于所述第一频率差值和所述第二频率差值，确定所述待测光纤陀螺环长度的信息。
通过，使光载微波信号分别进入待测光纤陀螺环作为微波干涉仪和未携带待测光纤陀螺环长度信息的微波干涉仪中获得第二频率差值和第一频率差值，根据两者的频率差值准确的计算出待测光纤陀螺环的长度信息，从而提高光纤陀螺环测量的准确率。
基于同一申请构思，本申请实施例中还提供了与上述实施例提供的一种光纤陀螺环长度的测量方法对应的一种光纤陀螺环长度的测量装置，由于本申请实施例中的装置解决问题的原理与本申请上述实施例的一种用例测试结果的展示相似，因此装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
请参阅图3，图3为本申请实施例所提供的一种光纤陀螺环长度的测量装置结构示意图。如图3中所示，所述测量装置300包括：
获取模块301，用于获取光载微波信号；
第一处理模块302，用于将所述光载微波信号输入至未携带待测光纤陀螺环长度信息的微波干涉仪中获得第一光载信号，处理所述第一光载微波信号，获得所述第一光载微波信号在一个周期内的第一频率差值；
第二处理模块303，用于将所述光载微波信号输入至携带待测光纤陀螺环长度信息的微波干涉仪中获得待测光载微波信号，处理所述待测光载微波信号获得所述待测光载微波信号在一个周期内的第二频率差值；
确定模块304，用于基于所述第一频率差值和所述第二频率差值，确定所述待测光纤陀螺环长度的信息。
可选的，所述第一处理模块302在用于所述处理所述第一光载微波信号，获得所述第一光载微波信号在一个周期内的第一频率差值时，所述第一处理模块302用于：
确定与所述第一光载微波信号对应的第一幅频响应函数；
计算所述第一幅频响应函数在一个函数周期内的微波频率差值，确定所述第一频率差值。
可选的，所述第二处理模块303在用于所述处理所述待测光载微波信号获得所述待测光载微波信号在一个周期内的第二频率差值时，所述第二处理模块303用于：
确定与所述待测光载微波信号对应的第二幅频响应函数；
计算所述第二幅频响应函数在一个函数周期内的微波频率差值，确定所述第二频率差值。
可选的，所述第一处理模块302在用于述确定与所述第一光载微波信号对应的第一幅频响应函数时，所述第一处理模块302用于：
将所述第一光载微波信号转换成第一微波信号；
将所述第一微波信号输入至矢量网络分析仪，确定所述第一幅频响应函数。
可选的，所述确定模块304在用于基于所述第一频率差值和所述第二频率差值计算出所述待测光纤陀螺环的长度信息还包括：
基于所述第一频率差值获得所述光载信号的第一光纤长度信息；
基于所述第二频率差值获得所述光载信号的第二光纤长度信息；
基于所述第一光纤长度信息与所述第二光纤长度信息的差值，确定所述待测光纤陀螺环的长度信息。
本申请提供了一种光纤陀螺环长度的测量装置，获取模块，用于获取光载微波信号；第一处理模块，用于将所述光载微波信号输入至未携带待测光纤陀螺环长度信息的微波干涉仪中获得第一光载信号，处理所述第一光载微波信号，获得所述第一光载微波信号在一个周期内的第一频率差值；第二处理模块，用于将所述光载微波信号输入至携带待测光纤陀螺环长度信息的微波干涉仪中获得待测光载微波信号，处理所述待测光载微波信号获得所述待测光载微波信号在一个周期内的第二频率差值；确定模块，用于基于所述第一频率差值和所述第二频率差值，确定所述待测光纤陀螺环长度的信息。
通过，使光载微波信号分别进入待测光纤陀螺环作为微波干涉仪和未携带待测光纤陀螺环长度信息的微波干涉仪中获得第二频率差值和第一频率差值，根据两者的频率差值准确的计算出待测光纤陀螺环的长度信息，从而提高光纤陀螺环测量的准确率。
请参阅图4，图4为本申请实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。如图4中所示，所述电子设备400包括处理器410、存储器420和总线430。
所述存储器420存储有所述处理器410可执行的机器可读指令，当电子设备400运行时，所述处理器410与所述存储器420之间通过总线430通信，所述机器可读指令被所述处理器410执行时，可以执行如上述图2所示方法实施例中的光纤陀螺环长度的测量方法的步骤，具体实现方式可参见方法实施例，在此不再赘述。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时可以执行如上述图2所示实施例中的光纤陀螺环长度的测量方法的步骤，具体实现方式可参见方法实施例，在此不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。在本申请所提供的几个实施例中，应所述理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者所述技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，所述计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccessMemory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种光纤陀螺环长度的测量方法，其特征在于，所述测量方法包括：
获取光载微波信号；
将所述光载微波信号输入至未携带待测光纤陀螺环长度信息的微波干涉仪中获得第一光载信号，处理所述第一光载微波信号，获得所述第一光载微波信号在一个周期内的第一频率差值；
将所述光载微波信号输入至携带待测光纤陀螺环长度信息的微波干涉仪中获得待测光载微波信号，处理所述待测光载微波信号获得所述待测光载微波信号在一个周期内的第二频率差值；
基于所述第一频率差值和所述第二频率差值，确定所述待测光纤陀螺环的长度信息。
2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述处理所述第一光载微波信号，获得所述第一光载微波信号在一个周期内的第一频率差值，包括：
确定与所述第一光载微波信号对应的第一幅频响应函数；
计算所述第一幅频响应函数在一个函数周期内的微波频率差值，确定所述第一频率差值。
3.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述处理所述待测光载微波信号获得所述待测光载微波信号在一个周期内的第二频率差值，包括：
确定与所述待测光载微波信号对应的第二幅频响应函数；
计算所述第二幅频响应函数在一个函数周期内的微波频率差值，确定所述第二频率差值。
4.根据权利要求2所述的测量方法，其特征在于，所述确定与所述第一光载微波信号对应的第一幅频响应函数，包括：
将所述第一光载微波信号转换成第一微波信号；
将所述第一微波信号输入至矢量网络分析仪，确定所述第一幅频响应函数。
5.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，基于所述第一频率差值和所述第二频率差值计算出所述待测光纤陀螺环的长度信息，还包括：
基于所述第一频率差值获得所述光载信号的第一光纤长度信息；
基于所述第二频率差值获得所述光载信号的第二光纤长度信息；
基于所述第一光纤长度信息与所述第二光纤长度信息的差值，确定所述待测光纤陀螺环的长度信息。
6.一种光纤陀螺环长度的测量装置，其特征在于，所述测量装置包括：
获取模块，用于获取光载微波信号；
第一处理模块，用于将所述光载微波信号输入至未携带待测光纤陀螺环长度信息的微波干涉仪中获得第一光载信号，处理所述第一光载微波信号，获得所述第一光载微波信号在一个周期内的第一频率差值；
第二处理模块，用于将所述光载微波信号输入至携带待测光纤陀螺环长度信息的微波干涉仪中获得待测光载微波信号，处理所述待测光载微波信号获得所述待测光载微波信号在一个周期内的第二频率差值；
确定模块，用于基于所述第一频率差值和所述第二频率差值，确定所述待测光纤陀螺环长度的信息。
7.根据权利要求6所述的测量装置，其特征在于，所述第一处理模块在用于所述处理所述第一光载微波信号，获得所述第一光载微波信号在一个周期内的第一频率差值时，所述第一处理模块用于：
确定与所述第一光载微波信号对应的第一幅频响应函数；
计算所述第一幅频响应函数在一个函数周期内的微波频率差值，确定所述第一频率差值。
8.根据权利要求6所述的测量装置，其特征在于，所述第二处理模块在用于所述处理所述待测光载微波信号获得所述待测光载微波信号在一个周期内的第二频率差值时，所述第二处理模块用于：
确定与所述待测光载微波信号对应的第二幅频响应函数；
计算所述第二幅频响应函数在一个函数周期内的微波频率差值，确定所述第二频率差值。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过所述总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如权利要求1至5中任一所述的一种光纤陀螺环长度的测量方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1至5中任一所述的一种光纤陀螺环长度的测量方法的步骤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110460185.4A CN113029007B (zh) | 2021-04-27 | 2021-04-27 | 一种光纤陀螺环长度的测量方法、装置及可读存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110460185.4A CN113029007B (zh) | 2021-04-27 | 2021-04-27 | 一种光纤陀螺环长度的测量方法、装置及可读存储介质 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113029007A true CN113029007A (zh) | 2021-06-25 |
| CN113029007B CN113029007B (zh) | 2024-02-06 |
Family
ID=76454699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110460185.4A Active CN113029007B (zh) | 2021-04-27 | 2021-04-27 | 一种光纤陀螺环长度的测量方法、装置及可读存储介质 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113029007B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114878867A (zh) * | 2022-04-25 | 2022-08-09 | 北京雷格讯电子股份有限公司 | 矢量网络分析仪自动测试方法及系统 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008224394A (ja) * | 2007-03-12 | 2008-09-25 | Anritsu Corp | 光ヘテロダイン干渉装置およびその光路長差測定方法 |
| CN101561296A (zh) * | 2009-05-19 | 2009-10-21 | 北京航空航天大学 | 一种光纤延迟量的低相干测量方法及系统 |
| CN103048115A (zh) * | 2012-12-08 | 2013-04-17 | 苏州光环科技有限公司 | 一种检测陀螺用光纤环质量的方法及其装置 |
| CN104279959A (zh) * | 2014-09-30 | 2015-01-14 | 中国电子科技集团公司第四十一研究所 | 一种采用矢量网络分析仪精确测量光纤长度的新方法 |
| CN105865753A (zh) * | 2016-05-18 | 2016-08-17 | 哈尔滨工程大学 | 一种光纤干涉仪臂长差的测量装置及测量方法 |
| CN106907997A (zh) * | 2017-03-17 | 2017-06-30 | 张家港市欧微自动化研发有限公司 | 一种基于光纤位移传感系统的位移测量信号分析方法 |
| CN108801153A (zh) * | 2018-06-20 | 2018-11-13 | 苏州六幺四信息科技有限责任公司 | 光纤长度测量方法及测量装置 |
-
2021
- 2021-04-27 CN CN202110460185.4A patent/CN113029007B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008224394A (ja) * | 2007-03-12 | 2008-09-25 | Anritsu Corp | 光ヘテロダイン干渉装置およびその光路長差測定方法 |
| CN101561296A (zh) * | 2009-05-19 | 2009-10-21 | 北京航空航天大学 | 一种光纤延迟量的低相干测量方法及系统 |
| CN103048115A (zh) * | 2012-12-08 | 2013-04-17 | 苏州光环科技有限公司 | 一种检测陀螺用光纤环质量的方法及其装置 |
| CN104279959A (zh) * | 2014-09-30 | 2015-01-14 | 中国电子科技集团公司第四十一研究所 | 一种采用矢量网络分析仪精确测量光纤长度的新方法 |
| CN105865753A (zh) * | 2016-05-18 | 2016-08-17 | 哈尔滨工程大学 | 一种光纤干涉仪臂长差的测量装置及测量方法 |
| CN106907997A (zh) * | 2017-03-17 | 2017-06-30 | 张家港市欧微自动化研发有限公司 | 一种基于光纤位移传感系统的位移测量信号分析方法 |
| CN108801153A (zh) * | 2018-06-20 | 2018-11-13 | 苏州六幺四信息科技有限责任公司 | 光纤长度测量方法及测量装置 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 叶全意等: "基于相位调制光链路的光纤长度测量系统", 《中国激光》 * |
| 叶全意等: "基于相位调制光链路的光纤长度测量系统", 《中国激光》, no. 05, 10 May 2013 (2013-05-10), pages 158 - 162 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114878867A (zh) * | 2022-04-25 | 2022-08-09 | 北京雷格讯电子股份有限公司 | 矢量网络分析仪自动测试方法及系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113029007B (zh) | 2024-02-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103591895B (zh) | 一种光纤长度测量系统及测量方法 | |
| CN104279959B (zh) | 一种采用矢量网络分析仪精确测量光纤长度的新方法 | |
| CN108827601A (zh) | 一种光纤干涉仪臂长差的测量装置 | |
| CN108801153B (zh) | 光纤长度测量方法及测量装置 | |
| CN102538822B (zh) | 光纤陀螺仪的动态特性快速测试标定方法 | |
| CN101839698A (zh) | 参考光光功率校准的布里渊光时域反射仪及其校准方法 | |
| KR860009297A (ko) | 파장에 따라 스위치되는 수동 간섭계식 감지기 시스템 | |
| EP3508832A1 (en) | Measurment method, measurement device, and measurement program | |
| CN101949685A (zh) | 光纤型激光自混合干涉仪及其测量方法 | |
| CN101592551A (zh) | 一种基于Sagnac干涉仪的保偏光纤拍长测试方法及测试装置 | |
| CN111693255B (zh) | 一种激光光源频率漂移的测量装置及方法 | |
| CN100498249C (zh) | 集成电光相位调制器电光相位调制系数测量方法 | |
| US20100171960A1 (en) | For path imbalance measurement of the two arms fiber optic interferometer | |
| CN113029007B (zh) | 一种光纤陀螺环长度的测量方法、装置及可读存储介质 | |
| CN1664538A (zh) | 光纤陀螺用集成光学调制器在线测试方法及其测试装置 | |
| EP0536306B1 (en) | Interferometric signal analysis with modulation switching | |
| CN108844717A (zh) | 一种光纤干涉仪臂长差的测量方法 | |
| CN107976300B (zh) | 一种保偏光纤拍长的测量方法 | |
| CN209930263U (zh) | 一种基于偏振选择的不等臂干涉仪测量装置 | |
| CN101526376A (zh) | 偏振光纤传感器 | |
| CN110375779B (zh) | 提高ofdr频域采样率的装置和方法 | |
| CN109946042B (zh) | 一种y型波导耦合精度的测量方法及装置 | |
| CN110186500B (zh) | 一种采用绝对法的非平衡光纤干涉仪臂长差测量装置及测量方法 | |
| CN104457792B (zh) | 一种在无机械转动条件下测量光纤陀螺标度因数的方法 | |
| Ding et al. | Ranging system based on optical carrier-based microwave interferometry |
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 | ||
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20240109 Address after: 102300 No.2, mei'an Road, Shilong Economic Development Zone, Mentougou District, Beijing Applicant after: BEIJING XINGWANG MARINE ELECTRIC TECHNOLOGY CO.,LTD. Address before: 102300 floor 1, building 1, No.2, MeiAn Road, Shilong Economic Development Zone, Mentougou District, Beijing Applicant before: Beijing Lingwei Photoelectric Technology Co.,Ltd. |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240318 Address after: 100176, 7th Floor, Building 1, Courtyard 6, Kegu Second Street, Beijing Economic and Technological Development Zone, Daxing District, Beijing Patentee after: BEIJING STARNETO TECHNOLOGY Corp.,Ltd. Country or region after: China Address before: 102300 No.2, mei'an Road, Shilong Economic Development Zone, Mentougou District, Beijing Patentee before: BEIJING XINGWANG MARINE ELECTRIC TECHNOLOGY CO.,LTD. Country or region before: China |