[發明專利]一種基于雙折射諧振效應的光學振動傳感器及感應方法有效
| 申請號： | 201810410240.7 | 申請日： | 2018-05-02 |
| 公開（公告）號： | CN108593089B | 公開（公告）日： | 2020-08-04 |
| 發明（設計）人： | 張岳;李緒友 | 申請（專利權）人： | 張岳 |
| 主分類號： | G01H9/00 | 分類號： | G01H9/00 |
| 代理公司： | 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120 | 代理人： | 宋晨煒 |
| 地址： | 150000 黑龍江省*** | 國省代碼： | 黑龍江;23 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 雙折射 諧振 效應 光學 振動 傳感器 感應 方法 | ||
1.一種基于雙折射諧振效應的光學振動傳感器，其特征在于：包括依次連接的激光發射單元、振動感應放大單元、激光接收單元和標準波形單元；
所述激光發射單元包括相互連接的激光器和相位調制器；
所述振動感應放大單元包括保偏環形腔，保偏環形腔的輸入端通過保偏光纖與所述相位調制器的輸出端相連接，并且連接點采用45°方向旋轉熔接；
所述激光接收單元包括依次連接的光電探測器、鎖相放大器和信號處理器，其中光電探測器與所述保偏環形腔的輸出端相連接，信號處理器與所述激光器相連接；
所述標準波形單元包括信號發生器，信號發生器與所述相位調制器和所述鎖相放大器相連接；上述基于雙折射諧振效應的光學振動傳感器的感應方法，包括如下步驟：
S1、所述激光器輸出一次激光并傳輸給所述相位調制器，同時所述信號發生器發出調制波形和解調波形并傳輸給相位調制器；
S2、所述相位調制器根據調制波形對一次激光的相位進行調制，調制后的激光輸出給所述保偏環形腔；
S3、一次激光在所述保偏環形腔內激勵起兩個具有本征偏振態的ESOPs諧振；
S4、外部振動作用于所述保偏環形腔上對兩個ESOPs諧振的諧振點之間的相差產生影響，得到二次激光；
S5、所述保偏環形腔將二次激光依次傳輸給所述光電探測器和所述鎖相放大器，同時所述信號發生器將解調波形傳輸給鎖相放大器；
S6、所述光電探測器將二次激光解調得到電信號并通過鎖相放大器進行放大，電信號中包括兩個ESOPs諧振的斜率特征；
S7、所述鎖相放大器將放大后的電信號傳輸給所述信號處理器，信號處理器輸出兩個ESOPs諧振之間的相差，即可根據相差獲得振動信息；
S7.1、所述信號處理器輸出鋸齒波掃描所述激光器；
S7.2、所述信號處理器就從所述鎖相放大器得到兩個ESOPs諧振的斜率特征；
S7.3、所述信號處理器根據兩個諧振的斜率特征計算兩個ESOPs諧振之間的相差；
S7.4、所述振動信息的計算方法為其中，ΔA是振動信息，k0是真空下的波數，l是傳輸波導的長度，是雙折射差的振動系數，φ為諧振點的相差。
2.如權利要求1所述的一種基于雙折射諧振效應的光學振動傳感器，其特征在于：所述激光器通過隔離器與所述相位調制器相連接。
3.如權利要求1所述的一種基于雙折射諧振效應的光學振動傳感器，其特征在于：所述保偏環形腔具有第一輸入端口(1)、第二輸入端口(2)、第一輸出端口(3)和第二輸出端口(4)，其中第二輸入端口(2)和第二輸出端口(4)通過0°熔接反射成環。
4.如權利要求3所述的一種基于雙折射諧振效應的光學振動傳感器，其特征在于：所述相位調制器的輸出端與所述第一輸入端口(1)相連接。
5.如權利要求1所述的一種基于雙折射諧振效應的光學振動傳感器，其特征在于：所述信號發生器輸出正弦波或者方波。
6.如權利要求1所述的一種基于雙折射諧振效應的光學振動傳感器，其特征在于：所述激光器設置為窄線寬的高相干激光器。
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