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专利号: 201910607725X
申请人: 江南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2023-10-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于射频信号带宽检测的光纤光栅拍频解调系统,其特征在于,包括激光泵浦源、波分复用器、静态光栅、放大器、传感光栅、光电探测器、射频频谱分析仪,所述激光泵浦源发出的激光通过所述波分复用器进入静态光栅、放大器和传感光栅,所述静态光栅、放大器和传感光栅形成谐振腔,在所述谐振腔内,同时被所述静态光栅和传感光栅反射的激光被激射,被激射的激光入射至所述波分复用器,并由所述波分复用器射入所述光电探测器,不同纵模频率的激光在所述光电探测器上两两拍频形成拍频信号;

通过将所述传感光栅上的物理参量以一定的线性关系调制到拍频信号的频谱带宽中,并通过所述射频频谱分析仪分析所述拍频信号,即可得到所述传感光栅上的物理参量的大小。

2.如权利要求1所述的基于射频信号带宽检测的光纤光栅拍频解调系统,其特征在于,还包括固定台、固定柱和平移柱,所述固定柱与固定台固定连接,所述平移柱与固定台滑动连接,所述传感光栅的一端与固定柱连接,另一端与平移柱连接,当所述传感光栅上的物理参量变化时,所述平移柱平移,从而调节所述谐振腔的长度。

3.如权利要求2所述的基于射频信号带宽检测的光纤光栅拍频解调系统,其特征在于,所述固定台上设有滑槽,所述平移柱底部设有与所述滑槽配合的滑块。

4.如权利要求1所述的基于射频信号带宽检测的光纤光栅拍频解调系统,其特征在于,当传感光栅上外界物理参量未发生变化时,设在所述谐振腔内激发的激光模式最短波长为a,则对应的频率为:其中c为光在真空中传播的速度,εr为光纤的介电常数;设腔内激发的激光模式最大波长为b,其对应的频率为:此时,由这两个模态产生的拍频信号的带宽为:B=fh-fl;

当传感光栅上外界物理参量发生变化时,其反射光谱随之发生漂移,设d为传感光栅中心波长的漂移量,则对应激发的激光模式最大波长则为b-d,其频率为:此时,激发的激光模式的最短波长仍为a,对应的频率仍为fh,产生的拍频信号即为:B=fh-fl';

拍频信号带宽的变化量则为:

5.如权利要求1所述的基于射频信号带宽检测的光纤光栅拍频解调系统,其特征在于,还包括分光单元和光谱仪,被激射的激光入射至所述波分复用器后,入射至所述分光单元,由所述分光单元分别入射至所述光电探测器和光谱仪。

6.如权利要求5所述的基于射频信号带宽检测的光纤光栅拍频解调系统,其特征在于,所述分光单元为分光比是50:50的1*2光纤耦合器。

7.如权利要求1所述的基于射频信号带宽检测的光纤光栅拍频解调系统,其特征在于,所述放大器为掺铒光纤。

8.如权利要求1所述的基于射频信号带宽检测的光纤光栅拍频解调系统,其特征在于,所述激光泵浦源为980nm激光泵浦源。

9.如权利要求1所述的基于射频信号带宽检测的光纤光栅拍频解调系统,其特征在于,所述物理参量包括温度、应力。