[發明專利]一種無振膜光纖激光傳聲器

在審

• 申請號: 201711461692.X
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108174334A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 劉超;周瑜;王坤博;魏曉村;王勇;馬春宇
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三研究所
• 主分類號: H04R23/00
• 分類號: H04R23/00
• 代理公司: 北京天盾知識產權代理有限公司 11421
• 代理人: 韓金明

一種無振膜光纖激光傳聲器，包括泵浦源、波分復用器、光纖布拉格光柵、摻雜光纖、法布里?珀羅標準具和輸出光纖，所述泵浦源的輸出端與波分復用器的第一端口連接，波分復用器的第二端口依次與光纖布拉格光柵、摻雜光纖和法布里?珀羅標準具順序連接，波分復用器的第三端口與輸出光纖連接。該無振膜光纖激光傳聲器采用光纖激光諧振腔，控制光纖布拉格光柵與法布里?珀羅標準具的溫度系數保持相同，使得光纖布拉格光柵中心波長和法布里?珀羅標準具的諧振波長隨溫度變化保持協同漂移，保持光纖激光傳聲器靈敏度不變，具有結構簡單、穩定性好、頻響范圍寬等優點，適用于語音通訊和聲探測等領域。

技術領域

本發明涉及光纖傳感、儀器儀表技術領域，具體涉及一種無振膜光纖激光傳聲器。

背景技術

傳聲器作為一種將聲信號轉化為相應的電信號的傳感器，在聲探測系統中占據了重要的地位，其性能的優劣直接影響了聲探測系統的性能。傳聲器的應用極為廣泛，在民用方面，能夠應用于廣播系統和環境、建筑、汽車、飛機等聲探測和分析。

光纖傳聲器作為一種新型的傳聲器，是將聲信號轉化為相應的光信號，具有結構簡單、體積小、靈敏度高、耐腐蝕、不易受電磁干擾等優點，能夠很好的應用于各種如高溫、高壓、強腐蝕、強輻射、強電磁干擾等極端環境，能夠很好地應用于安防、噪聲分析與研究、變壓器運行狀態監測、生命探測、醫療等領域，應用極為廣泛。無振膜光纖傳聲器的出現解決了光纖傳聲器的特性受振膜約束的問題，其是利用法布里-珀羅標準具兩反射面之間的光傳輸介質折射率隨聲場變化，使得干涉相位發生變化，因此，通過解調相位的變化就能夠實現聲信號的還原。無振膜光纖傳聲器雖然結構較為簡單，但是其性能易受溫度的影響，穩定性較差。

發明內容

為解決目前無振膜光纖傳聲器易受溫度波動影響的問題，本發明提出一種無振膜光纖激光傳聲器。

本發明提供如下技術手段：

一種無振膜光纖激光傳聲器，包括：

泵浦源，用于為光纖激光傳聲器提供泵浦激光；

波分復用器，用于區分泵浦源的泵浦激光及光纖激光諧振腔的輸出激光；

摻雜光纖，用于產生受激發射光及傳輸光信號；

光纖布拉格光柵和法布里-珀羅標準具構成光纖激光諧振腔，用于實現激光輸出；

輸出光纖，用于輸出激光信號；

所述泵浦源的輸出端與波分復用器的第一端口連接，波分復用器的第二端口與光纖布拉格光柵的第一端口連接，光纖布拉格光柵的第二端口與摻雜光纖的第一端口連接，摻雜光纖的第二端口與法布里-珀羅標準具的端口連接，波分復用器的第三端口與輸出光纖連接。

所述法布里-珀羅標準具包括第一鍍膜反射鏡和第二鍍膜反射鏡，第一鍍膜反射鏡的反射率小于第二鍍膜反射鏡的反射率，第一鍍膜反射鏡的反射率為20％-40％，第二鍍膜反射鏡的反射率為60％-97％，兩鍍膜反射鏡之間的間隔為2～4毫米。

所述摻雜光纖的纖芯中摻雜的稀土離子為鉺離子、銩離子或鐿離子。

所述光纖布拉格光柵的長度為2～10毫米。

所述摻雜光纖的長度為2～10厘米。

本發明提出了一種無振膜光纖激光傳聲器，采用光纖布拉格光柵和法布里-珀羅標準具構成光纖激光諧振腔，控制光纖布拉格光柵的溫度系數與法布里-珀羅標準具的溫度系數保持相同，使得光纖布拉格光柵中心波長和法布里-珀羅標準具的諧振波長隨溫度變化保持協同漂移，確保光纖激光傳聲器一直工作在最佳位置，保持光纖激光傳聲器靈敏度不變，具有結構簡單、穩定性好、頻響范圍寬等優點，適用于語音通訊和聲探測等領域。

附圖說明

圖1為本發明無振膜光纖激光傳聲器結構示意圖。