[發(fā)明專利]一種高精度動(dòng)態(tài)光纖應(yīng)變傳感裝置及其傳感方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610326433.5
• 申請(qǐng)日: 2016-05-17
• 公開（公告）號(hào): CN105783763B
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉沖沖;周正仙;袁揚(yáng)勝;杜友武;吳朝輝;余瑞蘭;鄒翔;周瑞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽師范大學(xué)
• 主分類號(hào): G01B11/16
• 分類號(hào): G01B11/16
• 代理公司: 蕪湖安匯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34107
• 代理人: 朱圣榮

1.一種高精度動(dòng)態(tài)光纖應(yīng)變傳感裝置的傳感方法，其特征在于：

高精度動(dòng)態(tài)光纖應(yīng)變傳感裝置的激光器經(jīng)環(huán)形器連接耦合器，所述耦合器的其中一個(gè)分光口經(jīng)傳感光纖與該耦合器的另一個(gè)入射口相連，所述耦合器的另一個(gè)分光口連接參考光纖，所述參考光纖末端安裝法拉第旋鏡，所述環(huán)形器的返回端連接數(shù)據(jù)采集模塊，所述激光器和數(shù)據(jù)采集模塊與同步觸發(fā)模塊連接；

所述數(shù)據(jù)采集模塊連接計(jì)算機(jī)；

所述激光器為窄線寬波長可調(diào)穩(wěn)頻激光器；

所述耦合器為2×2的3dB耦合器；

所述傳感光纖和參考光纖長度不相等；

基于所述高精度動(dòng)態(tài)光纖應(yīng)變傳感裝置的傳感方法：

1)激光器輸出掃頻激光；

2)激光器輸出激光的同時(shí)，同步觸發(fā)模塊驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)采集模塊采集環(huán)形器輸出的每一個(gè)頻率的激光產(chǎn)生的干涉信號(hào)；

3)在一個(gè)掃頻周期內(nèi)采集到的干涉信號(hào)記為一組；

4)通過對(duì)不同時(shí)刻的兩組干涉信號(hào)做互相關(guān)運(yùn)算，找出互相關(guān)系數(shù)最大時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率差；

5)獲得傳感光纖探測(cè)到的應(yīng)變；

激光器1的第i個(gè)掃頻周期的掃頻激光產(chǎn)生的干涉信號(hào)記為一組I_i(ν)；

同步觸發(fā)模塊觸發(fā)激光器輸出第i+1個(gè)周期的掃頻激光，光產(chǎn)生的干涉信號(hào)記為一組I_i+1(ν)；

計(jì)算I_i(ν)和I_i+1(ν)的互相關(guān)系數(shù)：

R(Δν_i+1)＝corrcoef(I_i(v+Δν_i+1),I_i+1(v))

corrceof(*,*)表示互相關(guān)系數(shù)運(yùn)算，Δν_i+1＝-v,-v+1,...,v，找出R(Δν_i+1)最大時(shí)對(duì)應(yīng)的Δν_i+1記為Δν'_i+1，按下式計(jì)算探測(cè)的應(yīng)變：

其中L_ε,i+1是第i+1次探測(cè)到的光纖形變，L是用于探測(cè)應(yīng)變的傳感光纖的長度，ΔL是傳感光纖和參考光纖的長度差，v是激光器發(fā)出的激光的頻率，ξ是光纖的應(yīng)變光學(xué)校正系數(shù)。