1.宽温区AC场增强DC场传感精度的谐振腔磁场传感系统,其特性在于:激光器输出中心频率锁定在谐振腔透射谱上,磁致伸缩介质内嵌于谐振腔,或将谐振腔粘贴在磁致伸缩介质上;谐振腔外侧设有交流磁场,观测激光器波长锁定在谐振腔透射谱最低点或斜率最大处时不同强度的直流磁场导致的交流磁场信号强度的变化规律,实现交流磁场增强的直流磁场探测;
所述的磁致伸缩材料为TbxDy1‑x(Fe1‑yCoy)2;其中,x:0.01~0.43,y:0.1~0.3,工作温度范围覆盖‑70℃~115℃;
所述的谐振腔与光纤锥始终处于耦合状态;
所述的交流磁场的频率要与谐振腔力学模式频率的频差小于500kHz;
所述的激光器输出中心频率锁定通过热锁或PDH稳频系统实现;
所述的谐振腔材料为二氟化钙或二氧化硅,形状为环形腔或微球腔;谐振腔要能够支持光波传输,且在腔外表面存在倏逝波;
通过PDH稳频系统实现的系统为:包括线圈(0)、光纤激光器(1)、隔离器(2)、第一偏振控制器(3)、电光调制器(4)、第一光纤锥(5)、谐振腔(6)、磁致伸缩介质(7)、光电探测器(8)、偏置三通(9)、高通滤波器(10)、第一分束器(11)、混频器(12)、信号发生器(13)、谱仪(14)、示波器(15)、控制箱(16)、电压放大器(17)、第二偏振控制器(18)、第二光纤锥(19)、第二分束器(20);所述的光纤激光器(1)输出的光依次通过光隔离器(2)、第一偏振控制器 (3)、电光调制器(4)和第二偏振控制器(18)后,经第一光纤锥(5)将光耦合进入谐振腔(6)内,腔内光场输出通过第二光线锥(19)至光电探测器(8)的接收端,而后送入偏置三通(9)将直流信号与交流信号进行分离,偏置三通(9)的输出端分别接示波器(15)和高通滤波器(10)的输入端,其中分离的直流分量送入示波器(15),交流分量经高通滤波器(10)滤波后,经过第一分束器(11),一部分信号传送到谱仪(14),另一部分送入混频器(12);信号发生器(13)输出的信号送入第二分束器(20)后一部分送入电光调制器(4),一部分经过混频器(12)后传送给控制箱(16),控制箱(16)的两路输出信号一路送到示波器(15),一路送入电压放大器(17),电压放大器(17)的输出端连接在光纤激光器(1)上,线圈(0)的输入端连接信号发生器(13)的输出端,用来产生交流磁场;所述的谐振腔与磁致伸缩介质及光纤锥的位置是固定的;所述的光纤锥的锥区部分的截面直径为0.5‑0.75的输入光波长;
通过热锁实现的系统为:包括第二信号发生器(18)、第二光纤激光器(19)、第二光隔离器(20)、第三偏振控制器(21)、第三光纤锥(22)、第二谐振腔(23)、第二磁致伸缩介质(24)、第二光电探测器(25)、第二控制箱(26)、第二示波器(27),第二线圈(28);其中第二信号发生器(18)的输出信号送到第二光纤激光器(19)、送到第二示波器(27)和第二线圈(28)的输入端,第二线圈(28)用来产生交流磁场,第二线圈(28)设置在第二谐振腔(23)外侧,第二光纤激光器(19)的输出光信号经过第二光隔离器(20)和第三偏振控制器(21)送入第三光纤锥(22),进入第三光纤锥(22)中的光场耦合进入第二谐振腔(23)后经第三光纤锥(22)送入第二光电探测器(25),第二光电探测器(25)的输出电信号一部分送到第二控制箱(26)而后送入第二光纤激光器(19),另一部分电信号直接送入第二示波器(27)进行观察分析。
2.根据权利要求1所述的宽温区AC场增强DC场传感精度的谐振腔磁场传感系统,其特征在于:所述的磁致伸缩介质的形状为圆筒、平板或头盔状。
3.根据权利要求1所述的宽温区AC场增强DC场传感精度的谐振腔磁场传感系统,其特征在于:所述的光纤激光器(1)和第二光纤激光器(19)的调谐范围要覆盖所选腔材料的透射低损耗区,波段与探测器的接收波段相匹配。
4.根据权利要求1所述的宽温区AC场增强DC场传感精度的谐振腔磁场传感系统,其特征在于:所述的第一偏振控制器、第二偏振控制器、第三偏振控制器的偏振状态要保证光学模式的光学品质因数最高。