[發明專利]一種光纖光柵泥石流地聲傳感系統

有效

• 申請號: 201510316031.2
• 申請日: 2015-06-10
• 公開（公告）號: CN105136274B
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: 羅志會;傅文華;俞孜;蔡德所;文泓橋;吳攀高;潘禮慶
• 申請（專利權）人: 三峽大學;廣西壯族自治區水利電力勘測設計研究院
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00;G08B21/10
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 吳思高

1.一種光纖光柵泥石流地聲傳感系統，包括寬帶光源（1）、第一光環行器（2）、第一傳輸光纖（3）、光功率分配器（5）、第二光環行器（6）、第二傳輸光纖（7），其特征在于：寬帶光源（1）與第一光環行器（2）的第一端口連接，第一光環行器（2）的第二端口與第一傳輸光纖（3）連接，第一光環行器（2）的第三端口連接光功率分配器（5）的輸入端口；光功率分配器（5）的第一輸出端口與第二光環行器（6）的第一端口連接，第二光環行器（6）的第二端口與第二傳輸光纖（7）連接，第二光環行器（6）的第三端口與光強度差分解調裝置（10）連接，光功率分配器（5）的第二輸出端口與光強度差分解調裝置（10）連接；所述第一傳輸光纖（3）、第二傳輸光纖（7）分別與傳感探頭（4）連接；所述傳感探頭（4）懸空封裝一個波長取樣光柵（9）、一個傳感光柵（8）；

所述波長取樣光柵（9）的峰值波長位于傳感光柵（8）靜態反射譜的半功率點。

2.采用如權利要求1所述一種光纖光柵泥石流地聲傳感系統的地聲傳感方法，其特征在于：光強度差分解調裝置（10）對兩輸入端口來自光功率分配器（5）的參考光，來自傳感光柵（8）的信號光分別進行光電轉換并放大，再對兩路電信號進行差分；由于傳感光柵（8）靜態時反射的信號光與參考光強度相當，差分后輸出電信號強度為零；而當傳感光柵（8）受加速度作用，反射光信號強度隨加速度大小變化時，差分后輸出電信號強度將直接反應加速度的大小及頻率特征。

3.如權利要求2所述一種光纖光柵泥石流地聲傳感系統的地聲傳感方法，其特征在于，寬帶光源（1）發出的連續光功率信號，進入第一光環行器（2），通過第一光環行器（2）的第二端口進入波長取樣光柵（9）陣列，波長取樣光柵（9）對寬帶光源（1）信號進行反射，形成各種特定波長的反射譜，再經過光功率分配器（5）分成兩路：一路作為參考信號直接進行光電轉換，另一路經第二光環行器（6）進入傳感光柵（8）陣列；

當傳感探頭（4）處于靜態時，匹配波長的入射光信號被傳感光柵（8）反射，由于入射光處于傳感光柵（8）光譜的半功率點，反射光強信號約為入射光強信號功率的一半；

當傳感探頭（4）受加速度影響后，傳感光柵（8）的光譜發生偏移，邊坡反射點的位置發生變化，反射的光功率隨之波動，通過對動態的光信號進行光電轉換后，再與參考信號進行差分，即可獲得與加速度變化相對應的穩定電信號，再采用計算機進行分析，提取加速度相關的頻率和幅度信號。