光纤干涉仪

摘要： 本文设计了一套电缆漏电实时监测定位系统,该系统使用两个萨格纳克光纤干涉仪检测不同波长的干涉信号,并使用一个3×3耦合器解调时变相位变化,最后,通过时延估计算法对电缆漏电处实时定位.通过LabVIEW开发了一套可视化操作界面,在实现对电缆监测的同时,还可以记录报警信息.实验结果表明,该系统不仅可以对电缆健康状态监测,还可以对漏电位置进行实时定位,其定位误差可以达到40m内.

摘要： 传输光纤受环境温度变化和振动的影响,会造成射频光频率信号相位漂移,导致时频传输精度下降.为了降低光纤相位漂移对传输系统的影响,采用基于光纤干涉仪条纹计数法的光纤稳相传输技术,进行了光纤相位漂移检测和相位补偿实验验证.实验结果表明:168 m传输光纤28 h自然相位漂移了32.3 ps,采用压电陶瓷和温控光纤协同相位补偿,相位漂移量降低到1.29 fs.

摘要： 针对当前3×3耦合器相位解调算法的不足,借鉴相位生成载波(PGC)解调算法,提出了一种新的3×3耦合器相位解调算法.该算法通过在干涉仪中加一个高频大幅相位调制信号,使用3×3耦合器中2路输出的一阶倍频项实现相位解调,对该算法进行了理论推导,并通过Matlab编程对算法进行了验证.该方法避免了传统3×3耦合器法被动解调中无法实时判断干涉效果、不能及时进行偏振控制的不足.

摘要： 为了研究不同线宽的激光光源对马赫-曾德尔光纤干涉仪定位精度的影响, 采用互相关定位算法原理搭建了一套扰动定位系统.采用3kHz和1MHz的半导体激光器作为系统输出光源, 并对其进行多次的定点扰动, 将得到的实验数据根据互相关原理做计算, 并与理论推导结果进行了对比分析.结果表明, 在时间域采样速率都为100MHz的情况下, 系统采用3kHz的激光器时, 平均定位误差为34.4m, 远小于采用1MHz光源下225.4m的定位误差;在干涉仪信号臂中接入3m单模光纤, 使信号臂长度和参考臂长度基本相同, 可以很大程度上抑制了系统的共模噪声;窄线宽激光器可以提高系统的定位精度.该研究对于干涉仪激光器的选取、系统性能参量的评估是有积极意义的.%In order to study effect of laser sources with different linewidthes on positioning accuracy of Mach-Zehnder fiber interferometers, a set of disturbance location system was built using the principle of mutual-correlation positioning algorithm. 3kHz and 1 MHz semiconductor lasers were used as system output light sources respectively, and were subjected to multiple fixed-point disturbances. The experimental data were calculated according to the principle of mutual correlation, and the results were compared and analyzed. The results show that, in the case of time domain sampling rate of 100 MHz, average positioning error of 3 kHz laser is 34.4m, far less than positioning error of 225.4m for 1 MHz light source. The method of using 3m single-mode fiber in the signal arm of the interferometer to make the signal arm and the reference arm basically the same length, largely suppresses the common-mode noise of the system. Narrow linewidth laser can improve the positioning accuracy of the system. The study has positive significance for the selection of interferometer lasers and the evaluation of system performance parameters.

摘要： 作为具备较高抗电磁干扰能力且灵敏度较高的相位检测仪器,近年来光纤干涉仪的应用日渐广泛化,相关研究也因此大量涌现,基于此,本文简单介绍了光纤干涉仪及其光电探测器,并结合光电检测电路设计了一种新型光纤干涉仪,通过实验仿真,可确定该设计具备较为广阔的应用前景.

摘要： 作为具备较高抗电磁干扰能力且灵敏度较高的相位检测仪器,近年来光纤干涉仪的应用日渐广泛化,相关研究也因此大量涌现,基于此,本文简单介绍了光纤干涉仪及其光电探测器,并结合光电检测电路设计了一种新型光纤干涉仪,通过实验仿真,可确定该设计具备较为广阔的应用前景。

摘要： A sensitivity enhancement method based on multilayer fiber sensing coils is proposed to achieve high sensitivity sensing of fiber optic disc accelerometer. Through analyzing the stress-strain state of the single-layer fiber sensing disc, the influence of fiber sensing coil's paste area, elastic disc size and sensing fiber type on the acceleration sensitivity are discussed, an effective sensitivity enhancing method with the multilayer fiber sensing coils is proposed with its simulation model of finite element software. A fiber optic flexural disc accelerometer based on multilayer fiber sensing coils has been produced with a high sensitivity of 6243.4rad/g, and the results show that the sensitivity has been effectively enhanced.%提出一种基于多层缠绕光纤环的灵敏度增强方法以实现盘式光纤加速度计高灵敏度传感.通过分析单层光纤敏感盘盘片的应力应变状态,探讨光纤盘粘贴区域、弹性盘片尺寸、传感光纤类型3种因素对灵敏度的影响,采用多层光纤敏感盘对盘式光纤加速度传感器进行灵敏度增强的方案,并通过有限元软件仿真验证.采用多层光纤敏感盘制作的盘式光纤加速度计,其加速度灵敏度能够达到6243.4 rad/g,有效地提高了盘式光纤加速度传感器的灵敏度.

摘要： 提出了一种与偏振无关的新型光纤干涉仪,采用端面镀膜的光纤自聚焦准直器,结合球凸透镜构成共光路光纤干涉仪,其探测光与参考光在同一根普通单模光纤中共光路传输,有效消除了偏振衰落影响.通过理论建模分析,并采用高精度的压电陶瓷作为稳定信号源,搭建了微位移测量平台,实测了三角波驱动电压信号与对应的干涉信号.研究了不同扫描电压下,压电陶瓷位移和驱动电压的关系.实验结果表明,该光纤干涉仪可实现微小位移的精密测量,在超精密机床振动、微型机械、传感等方面具有应用价值.

摘要： 超稳激光器目前广泛应用于精密测量和频标领域.传统的超稳腔激光具有优良的性能,但是它也存在着一些缺点:需要光路和腔的空间模式精确匹配;系统昂贵,体积巨大;不容易对激光器的频率进行调节.为解决这些问题,我们使用全光纤的迈克耳孙干涉仪作为参考去压制激光器的频率噪声.通过两套完全相同的激光系统进行比对,获得了0.67Hz线宽(250mHz分辨率)拍频信号的初步结果.为了抑制环境振动引入的额外频率噪声,提出了一个超低加速度灵敏度的光纤支架的设计.通过有限元仿真,该支架水平加速度灵敏度可达3.25×10-12/g,垂直加速度灵敏度可达5.38×10-12/g,为进一步小型化光纤干涉仪稳频激光器打下基础.

摘要： 海底光缆通信发展越来越成熟,人类对它的依赖程度也越来越高.本文基于这样的背景,首先介绍了海底光缆通信系统的基本结构,在此基础上介绍了一种海底光缆通信系统断点粗略定位技术,将海底光缆常见问题分为两类:一类是光纤损坏，一类是绝缘体损坏。并提出了基于Mach-Zehnder光纤干涉仪原理的断点精确定位新设想,且作出了理论椎导.

摘要： 针对天然气管道输送,介绍了一种基于迈克尔逊干涉仪的光纤管道泄漏监测系统.主要是采用迈克尔逊光纤干涉仪设计了点式泄漏探测单元;通过对多个探测单元信号的波分复用技术研究,建立了管道泄漏探测网络,实现了天然气管道的泄漏实时监测;并根据相邻探测单元检测到的泄漏信号的时延研究了泄漏源定位方法.经管道泄漏模拟实验测试,该系统较准确地确定出泄漏源位置且定位误差小于1.6％.

摘要： 介绍了一种基于光纤干涉仪结构的分布式光缆/光电复合缆安全防护系统.系统提供了从获取威胁光缆安全的事件信号到发出各类报警信息的安全防护整体解决方案.系统只需利用已敷设好光缆中的4根光纤即可实现事件信号采集,之后结合现代信号处理技术,实现了事件预警、报警及定位功能。现场试验证明系统误报率小于1%,漏报率小于0.1%,对紧急事件的定位精度达到100米,对事件响应时间小于1秒,满足了光缆/光电复合缆安全防护的可靠性和实时性要求.

摘要： 本文提出了以光缆中普通单模光纤作为传感媒质,构成光纤干涉仪.以干涉信号变化量的比对作为敏感参数,实时监测保密通信系统是否遭遇窃听,及时发现窃听行为.

摘要： 在2×2耦合器和3×3耦合器构成的光纤Mach-Zehnder干涉仪(MZI)中，光纤很容易受到环境温度影响，干涉仪的稳定性将会降低。本文针对这个问题，设计了具有平衡监测和高灵敏度的相位补偿电路，补偿了温度变化对相位的影响，运用Multisim对其进行仿真验证，并做进一步调试和改进。主动伺服系统构成的相位补偿电路的运用使输出功率波形更加平滑，从而有效的增强了干涉仪的稳定性。

摘要： 在2×2耦合器和3×3耦合器构成的光纤Mach-Zehnder干涉仪(MZI)中，光纤很容易受到环境温度影响，干涉仪的稳定性将会降低。本文针对这个问题，设计了具有平衡监测和高灵敏度的相位补偿电路，补偿了温度变化对相位的影响，运用Multisim对其进行仿真验证，并做进一步调试和改进。主动伺服系统构成的相位补偿电路的运用使输出功率波形更加平滑，从而有效的增强了干涉仪的稳定性。

摘要： 在2×2耦合器和3×3耦合器构成的光纤Mach-Zehnder干涉仪(MZI)中，光纤很容易受到环境温度影响，干涉仪的稳定性将会降低。本文针对这个问题，设计了具有平衡监测和高灵敏度的相位补偿电路，补偿了温度变化对相位的影响，运用Multisim对其进行仿真验证，并做进一步调试和改进。主动伺服系统构成的相位补偿电路的运用使输出功率波形更加平滑，从而有效的增强了干涉仪的稳定性。

摘要： 本文研究了一种新型的全光纤Mach-Zehnder干涉仪，在干涉仪的两个输出端口引入全反射进行二次干涉，可获得较高的消光比。在消除环境干扰的情况下，得到该干涉仪的两峰值波长差为3.24nm，消光比为25.2dB，比常规单通Mach—Zehnder干涉仪的消光比提高了7.2 dB。该系统可利用压电陶瓷(PZT)对干涉仪的两臂长差进行控制，从而实现相位的调谐。实验证明，这种器件具有结构简单易实现、灵敏度高、消光比大、易于调谐等优点，因此其在光纤通信中和光纤传感有着广泛的应用价值。

摘要： 本文研究了一种新型的全光纤Mach-Zehnder干涉仪，在干涉仪的两个输出端口引入全反射进行二次干涉，可获得较高的消光比。在消除环境干扰的情况下，得到该干涉仪的两峰值波长差为3.24nm，消光比为25.2dB，比常规单通Mach—Zehnder干涉仪的消光比提高了7.2 dB。该系统可利用压电陶瓷(PZT)对干涉仪的两臂长差进行控制，从而实现相位的调谐。实验证明，这种器件具有结构简单易实现、灵敏度高、消光比大、易于调谐等优点，因此其在光纤通信中和光纤传感有着广泛的应用价值。

摘要： 本发明与光纤移频器和光干涉仪有关。本发明还与产生干涉信号的方法有关，以获得与光纤中光波的偏振起伏无关的可靠的传感器信号。干涉仪有许多优点，例如高灵敏度，在恶劣的外部环境下易于使用等。然而，由于通过光纤的光波的偏振将根据光纤的双折射而无规则地变化，因此这些干涉仪都具有取决于偏振的信号衰落的特性。本发明的特点是在干涉仪的一条光路中的一束光波的两个垂直本征偏振的频率将移到不同的频率上。它们与干涉仪另一光路的波束干涉后，将产生两个差频干涉信号。这两个差频干涉信号具有互补变化的幅度。从这两个差频信号中挑选较大的一个信号能防止取决于偏振的信号衰落。此外，根据本发明的光干涉仪的差频信号与普通干涉仪的输出信号相比，所需要的信号处理更为简单。

摘要： 本发明与光纤移频器和光干涉仪有关。本发明还与产生干涉信号的方法有关,以获得与光纤中光波的偏振起伏无关的可靠的传感器信号。干涉仪有许多优点,例如高灵敏度,在恶劣的外部环境下易于使用等。然而,由于通过光纤的光波的偏振将根据光纤的双折射而无规则地变化,因此这些干涉仪都具有取决于偏振的信号衰落的特性。本发明的特点是在干涉仪的一条光路中的一束光波的两个垂直本征偏振的频率将移到不同的频率上。它们与干涉仪另一光路的波束干涉后,将产生两个差频干涉信号。这两个差频干涉信号具有互补变化的幅度。从这两个差频信号中挑选较大的一个信号能防止取决于偏振的信号衰落。此外,根据本发明的光干涉仪的差频信号与普通干涉仪的输出信号相比,所需要的信号处理更为简单。

摘要： 一种包括光纤(14)的光纤干涉仪，其中光纤(14)卷绕以形成光纤线圈(16)并且第一光源(10)的两个分光束能够耦合到所述光纤(14)中，所述光纤干涉仪具有整合到所述光纤线圈(16)中的Bragg结构，所述Bragg结构包括具有周期性变化的折射率的光纤。一种用于确定光纤干涉仪的光纤线圈(16)内部的物理状态参数的方法，其特征在于，基于Bragg结构的反射波长获得关于光纤线圈(16)内部中的物理状态参数的信息，其中所述Bragg结构被整合到所述光纤线圈(16)中并且包括具有周期性变化的折射率的光纤。

摘要： 本发明是一种基于光纤干涉仪的区域防入侵系统光纤干涉仪的布设方法。它是按照保护区域大小和对入侵报警位置信息精度的要求，由光纤干涉仪在保护区域的边界布设一个或多个防区，并对保护区域形成至少一个完整的包围，多个防区经过串联或者并联同样构成对保护区域的一个完整包围；光源的光经过传输光路到达光路适配器，由光路适配器分成多路，分别对应于多个防区；每一个防区都有平行于边界的一道或以上的防线，该多道防线在纵深上有间隔隔开，每道防线由一路光纤干涉仪组成；检测每个防区光纤干涉仪两臂内传输的光信号相位差值，对保护区域边界可疑扰动事件特征进行判别，信号特征符合入侵行为特征模式时系统判定振动信号的位置并产生报警。

摘要： 一种包括光纤(14)的光纤干涉仪，其中光纤(14)卷绕以形成光纤线圈(16)并且第一光源(10)的两个分光束能够耦合到所述光纤(14)中，所述光纤干涉仪具有整合到所述光纤线圈(16)中的Bragg结构，所述Bragg结构包括具有周期性变化的折射率的光纤。一种用于确定光纤干涉仪的光纤线圈(16)内部的物理状态参数的方法，其特征在于，基于Bragg结构的反射波长获得关于光纤线圈(16)内部中的物理状态参数的信息，其中所述Bragg结构被整合到所述光纤线圈(16)中并且包括具有周期性变化的折射率的光纤。

摘要： 本发明公开一种提高光纤干涉仪应变灵敏度的方法及光纤干涉仪，其结构包括耦合器、偏振控制器以及两段保偏光纤。本发明采用两种保偏光纤引入不同的光程差，当两段保偏光纤的长度差满足预设条件时，该结构的光谱将包含不同的频率分量，从而产生游标效应，干涉光的光谱由包络谱和精细谱组成，包络谱的应变灵敏度相比单段保偏光纤组成的干涉仪的应变灵敏度增加，使传感灵敏度大大提高。本发明将两段保偏光纤进行级联，通过计算发现传感器的灵敏度由保偏光纤的长度和固有灵敏度决定，与基于单个保偏光纤的干涉仪相比，包络和精细谱在应变和温度变化时发生不同反应，具有实现应变和温度同步测量的潜力，且结构简单，制作方便，成本低。

摘要： 本发明是一种基于光纤干涉仪的区域防入侵系统光纤干涉仪的布设方法。它是按照保护区域大小和对入侵报警位置信息精度的要求，由光纤干涉仪在保护区域的边界布设一个或多个防区，并对保护区域形成至少一个完整的包围，多个防区经过串联或者并联同样构成对保护区域的一个完整包围；光源的光经过传输光路到达光路适配器，由光路适配器分成多路，分别对应于多个防区；每一个防区都有平行于边界的一道或以上的防线，该多道防线在纵深上有间隔隔开，每道防线由一路光纤干涉仪组成；检测每个防区光纤干涉仪两臂内传输的光信号相位差值，对保护区域边界可疑扰动事件特征进行判别，信号特征符合入侵行为特征模式时系统判定振动信号的位置并产生报警。

摘要： 本实用新型提供用于盘绕光纤干涉仪的盘盒和光纤干涉仪模块，所述盘盒包括：盘绕槽，沿着所述盘盒的侧部形成并且包围所述盘盒，用于盘绕和固定所述光纤干涉仪的输入光纤和输出光纤的一部分；耦合器卡槽，形成在所述盘盒的彼此相对的两个侧部且与所述盘绕槽连通，用于限定和容纳所述光纤干涉仪的合束器和分束器；隔挡条，形成在所述盘盒的内腔的底部，用于盘绕和固定所述光纤干涉仪的输入光纤和输出光纤的另一部分；以及开口，形成在所述盘盒的侧部并且连通所述盘盒的内腔与所述盘绕槽，其中，所述光纤干涉仪的输入光纤和输出光纤经由所述开口从所述盘盒引出。本实用新型能够使得光纤干涉仪牢固地依附在盘盒内，防止光纤干涉仪发生跑位和松脱。

摘要： 本实用新型公开的用于光纤干涉仪的承载装置及光纤干涉仪模块，涉及光学器件领域，包括基板、多个束线夹、一个或多个通孔及开口，其中，基板用于放置光纤干涉仪；多个束线夹固定设置于基板的上表面，其中，多个束线夹用于容纳并固定不等臂光纤干涉仪两臂所在的光纤；一个或多个通孔设置基板内部，其中，一个或多个通孔用于将光纤干涉仪的部分尾纤从基板的上表面引导至基板的下表面；部分尾纤固定设置于基板的下表面；开口设置于基板的侧壁上，用于将不等臂光纤干涉仪的另一部分尾纤从基板的内腔中引出，提高了光纤干涉仪的长臂与短臂之间长度差的恒定性，确保了光纤干涉仪性能的稳定性。

摘要： 本实用新型是一种基于光纤干涉仪的区域防入侵系统光纤干涉仪，涉及机械振动的测量、冲击的测量和管道系统技术领域。其特征是在保护区域的外围设置多个防区，每个防区设置光纤干涉仪防线，防区之间的光纤干涉仪传感臂I(4)、光纤干涉仪的传感臂II(5)由光路适配器(17)串联，接光源(15)的传输光路I(16)接首端的光路适配器(17)，光路适配器(17)分束后分成n路，分别对应于n个防区的防线；各防线围绕保护区域一周后经过传输光路II(18)再次进入适配器(17)，经过传输光路I(16)后转换为电信号进行处理。