[發明專利]提高激光微振動傳感系統信噪比的方法及裝置

有效

• 申請號: 201310433211.X
• 申請日: 2013-09-23
• 公開（公告）號: CN103487133A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 甄勝來;俞本立;吳許強;劉宇;朱科健;戴艷秋;王夢妍
• 申請（專利權）人: 安徽大學
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00
• 代理公司: 江蘇英特東華律師事務所 32229
• 代理人: 邵鋆

1.一種提高激光微振動傳感系統信噪比的裝置，其特征是：包括激光器（1）、光纖耦合器（2）、第三光電探測器（3）、光纖準直器（4）、第一光電探測器（5）、信號解調（6）、第一壓電陶瓷制動器（7）、第一波片（8）、第一偏振分光器（9）、第二波片（10）、第二偏振分光器（11）、第二光電探測器（12）、第三波片（13）及第二壓電陶瓷制動器（14）；所述激光器（1）發出的光經過光纖耦合器（2）后分成兩路光束，較微弱光束直接經第三光電探測器（3）轉換為電信號，較強光束經光纖準直器（4）發射出作為干涉儀光源；所述光纖準直器（4）發出的光經過第一偏振分光器（9）后分成反射光和透射光，所述反射光通過第一波片（8）后遇到第一壓電陶瓷制動器（7）調制后返回，再次經過所述第一波片（8）作為參考光；所述透射光經過第三波片（13）后遇到第二壓電陶瓷制動器（14），其表面的部分散射光再次經過所述第三波片（13）作為信號光；所述參考光與所述信號光經過第二波片（10）與第二偏振分光器（11）后分別輸入到第一光電探測器（5）和第二光電探測器（12），所述第一光電探測器（5）和所述第二光電探測器（12）的輸出相減后，再除以所述第三光電探測器（3）的輸出，其結果經過混頻、濾波后得到兩路正交信號，將所述兩路正交信號經過A/D轉換，利用PGC解調算法實現解調。

2.按照權利要求1所述的提高激光微振動傳感系統信噪比的裝置，其特征是：所述第一波片（8）與所述第三波片（13）采用λ/4?波片，所述第二波片（10）采用λ/2?波片。

3.按照權利要求1所述的提高激光微振動傳感系統信噪比的裝置，其特征是：所述光纖耦合器（2）采用高分光比的5:95光纖耦合器。

4.一種使用權利要求1至3中任一項所述裝置提高激光微振動傳感系統信噪比的方法，其特征是，包括以下步驟：

(1)?所述參考光與所述信號光經過第二波片（10）與第二偏振分光器（11）后分別輸入到第一光電探測器（5）和第二光電探測器（12），通過調節所述第二波片（10）使得兩路信號的直流量相等；

(2)?所述第一光電探測器（5）和所述第二光電探測器（12）的兩路輸出相減后，再除以所述第三光電探測器（3）的輸出，然后經過混頻，濾波得到兩路正交信號；

(3)所述兩路正交信號通過數據采集卡實現A/D轉換，在軟件上進行低通、求導、交叉相乘、積分、高通濾波后，與兩路正交信號平方和相除，獲得待測振動信號。

5.按照權利要求4所述的提高激光微振動傳感系統信噪比的方法，其特征是：所述數據采集卡采用NI公司的6251數據采集卡。

6.按照權利要求4所述的提高激光微振動傳感系統信噪比的方法，其特征是：所述軟件采用labview軟件。