[發明專利]雙波長光纖干涉大量程高分辨率位移測量系統

無效

• 申請號: 201010137593.8
• 申請日: 2010-04-01
• 公開（公告）號: CN101825432A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發明（設計）人: 謝芳;宋丁;孫金嶺;張濤;王穎
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種雙波長光纖干涉大量程高分辨率位移測量系統，其特征在于它是由波 長分別為λ₁和λ₂的兩個激光器(1和2)、兩個3dB-耦合器(3和4)、兩個環行 器(5和6)、光纖光柵(FBG)、兩個探測器(PD1和PD2)、兩個自準直透鏡、 測量反射鏡、參考反射鏡、壓電陶瓷(PZT)、信號處理電路、A/D轉換卡、信 號發生器、計算機和結果輸出組成；兩個波長分別為λ₁和λ₂的激光器(1和2) 發出的光經過第一個3dB-耦合器(3)、第一個環行器(5)和第二個3dB-耦合 器(4)后被分為兩路，分別到達自準直透鏡，經過自準直透鏡準直后，變成兩 束平行光束，分別垂直入射到測量反射鏡和參考反射鏡上，再由測量反射鏡和 參考反射鏡反射，在第二個3dB-耦合器(4)相遇并生干涉；一路干涉信號經過 第一個環行器(5)后被第一個探測器(PD1)探測，其探測到的是由波長λ₁和λ₂形成的合成波干涉信號，另一路干涉信號經過第二個環行器(6)后到達光纖光 柵(FBG)，由于光纖光柵的布拉格波長與其中一個激光器(2)發出的光的波 長λ₂相同，波長為λ₂的干涉信號就被光纖光柵反射回來，經過第二個環行器(6) 后，由第二個探測器(PD2)探測，兩個探測器分別并同時探測到的兩路信號經 過信號處理電路和A/D轉換卡后，由計算機同步采樣，并由計算機程序進行數 據處理后將結果輸出給結果輸出；

所述信號發生器用來產生周期性鋸齒波，對參考光路中的壓電陶瓷(PZT) 加周期性的鋸齒波電壓，周期性地線性調節參考光路的光程，調節鋸齒波電壓的 幅值，使合成波干涉信號的周期與鋸齒波的周期相同。

2.根據權利要求1所述的一種雙波長光纖干涉大量程高分辨率位移測量系 統，其特征在于：第一個探測器(PD1)探測到的合成波干涉信號的合成波波長 為合成波干涉信號的周期為λ_s/2；第二個探測器(PD2)探測到波 長λ₂的干涉信號的周期為λ₂/2，合成波干涉信號用于決定測量系統的測量量程， 使測量系統的測量量程擴大為二分之一合成波波長，波長λ₂的干涉信號用于決 定測量系統的測量分辨率。