專利名稱：一種基于光纖腔衰蕩技術的分布式光纖傳感器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種基于光纖腔衰蕩技術的分布式光纖傳感器，屬于光纖傳感器 領域，是一種分布式光纖傳感器的設計及其解調方法。
背景技術：
光纖傳感技術是上世紀七十年代隨著光纖和光纖通信技術的發(fā)展而迅速發(fā)展起來 的一種以光為載體，光纖為媒質，感知和傳輸外界信號的新型傳感技術。與傳統(tǒng)的機 械類和電子類傳感器相比，光纖傳感器具有如下幾方面的優(yōu)勢(1)靈敏度高，動態(tài) 范圍大；(2)抗電磁干擾，電絕緣性好，抗腐蝕，能在高溫高壓和易燃易爆等惡劣環(huán) 境下工作；(3)傳感頭結構簡爭，尺寸小，重量輕，適合埋入大型結構中；(4)傳輸 損耗小，可實現(xiàn)遠距離檢測；(5)光纖輕巧柔軟，易復用和形成傳感網(wǎng)絡，易于實現(xiàn) 分布式傳感等等。因此光纖傳感器一問世就受到了世界各國的普遍重視并開展了廣泛 的研究，目前其己在軍事、國防、航天航空、工礦企業(yè)、能源環(huán)保、工業(yè)控制、醫(yī)藥 衛(wèi)生、計量測試、建筑、家用電器等方面獲得了廣泛應用。
自1989年Morey等人首次報道將光纖光柵用作傳感以來，光纖光柵傳感作為光 纖傳感的一個重要的分支，己成為光纖傳感器研究領域中的一大熱點，光纖光柵傳感
器除了具有普通光纖傳感器的優(yōu)點外，還具有自己獨特的優(yōu)點，如測量信息是波長
編碼的，避免了光源強度起伏、光纖微彎和耦合損耗等因素對測量結果造成影響；具 有很高的可靠性和穩(wěn)定性；便于構成各種形式的光纖傳感網(wǎng)絡，進行大面積的多點測 量；可實現(xiàn)絕對測量等。目前光纖光柵傳感器主要用于對結構內(nèi)部應變、壓力、溫度、 振動、載荷疲勞和結構損傷等參數(shù)進行監(jiān)測，分布式光纖光柵傳感器主要應用于應變 傳感方面。傳統(tǒng)的測量光纖光柵波長漂移的方法是通過光譜儀進行直接觀測，但普通光譜儀
的分辨率只有0.01nm,且體積大、價格高，常用于實驗室解調，達不到工程應用化和 產(chǎn)業(yè)化的要求。經(jīng)研究人員多年努力，人們已提出了多種用于光纖光柵波長變化的解
調技術。目前較常用的解調方法分為干涉法和濾波法兩大類，主要有非平衡馬赫-
曾德(Mach-Zehnder， M-Z)光纖干涉儀解調法、非平衡邁克爾遜(Michelson)干涉 儀解調法和塞納克(Sagnac)光纖干涉儀解調法以及可調諧光纖法布里-珀羅 (Fabry-P6rot， F-P)濾波器解調法、邊沿濾波法、匹配濾波法、可調諧激光器波長匹 配解調法、光柵色散法和啁啾光柵檢測法等，這些技術各有優(yōu)缺點，適用于不同條件 的傳感系統(tǒng)。
近年來人們提出了一種新型的基于光纖腔衰蕩技術的光纖光柵解調方法，該方法 將波長的解調轉換為對光纖腔衰蕩時間的測量，提高了解調的精度和速度。2002年 Gupta M等人在論文《Cavity-enhanced spectroscopy in optical fibers》(Optics Letters, 2002,27(21):1878-1880)中利用10m長的端面鍍高反膜的單模光纖光腔進行了介質折 射率傳感研究；2004年Tarsa P B等人在論文《Cavity ringdown strain gauge》(Optics Letters, 2004, 29(12):1339-1341)中利用端面鍍高反射膜的單模光纖光腔和作為傳感元 件的雙錐形光纖進行了拉力傳感研究，但以上兩種方法要在光纖端面鍍高反射膜，加 工工藝比較困難，另外反射膜的高反射區(qū)一般只有十幾個nm，大大限制了所用激光波 長的范圍。2004年Chuji Wang等在論文《Fiber ringdown pressure sensors》(Optics Letters, 2004, 29(4):352-254)禾口《Fiber loop ringdown for physical sensor development: pressure sensor》(Applied Optics, 2004, 43(35):6458-6464)中提出利用光纖環(huán)結構在0-9.8xl06Pa 范圍內(nèi)對單模光纖的壓力傳感進行了研究，并于2007年7月10日獲得美國專利授權， 專利號為7,241,986,B2。2006年Chuji Wang等又在論文《An alternative method to developfibre grating temperature sensors using the fibre loop ringdown scheme》(Measurement Science and Technology, 2006, 17:1741-1751)中利用光纖環(huán)結構對光纖布拉格光柵 (Fiber Bragg Grating, FBG)和長周期光纖光柵(Long-period fiber grating, LPFG) 進行了溫度傳感實驗，并于2008年1月29日獲得美國專利授權，專利號為 7,323,677,B1; 2007年Ni N等人在論文《Cavity ring-down long-period fibre grating strain sensor》(Measurement Science and Technology, 2007, 18:3135-3138)中利用光纖環(huán)和 LPFG進行了應力傳感實驗。但以上幾篇文獻中所用的方法一次都只能解調一個光纖 光柵傳感器，不能滿足分布式傳感的要求。 發(fā)明內(nèi)容
要解決的技術問題
為了避免現(xiàn)有技術的不足之處，本實用新型提出一種基于光纖腔衰蕩技術的分布 式光纖傳感器，可以滿足基于光纖腔衰蕩解調方法的光纖光柵傳感器難以滿足分布式 傳感的需求
技術方案
一種基于光纖腔衰蕩技術的分布式光纖傳感器，其特征在于包括脈沖激光光源
1、光纖分路器2、若干可調光衰減器3^、若干光纖延遲線4^w、若干光纖環(huán)5卜n、 光纖合路器6、高速光電探測器7、高速模數(shù)(A/D)轉換和信號處理模塊8;激光光 源1與光纖分路器2相連，光纖分路器2連接若干可調光衰減器3Wl;第一個光纖環(huán) 5,直接與可調光衰減器3,連接，其他光纖環(huán)52,均經(jīng)過相應的光纖延遲線4一^后與 相應的可調光衰減器32— 連接；若干光纖環(huán)5^的輸出端連接光纖合路器6，光纖合 路器6再與高速光電探測器7、高速A/D轉換和信號處理模塊依次相互連接；所述的 光纖環(huán)。是上下兩端的光纖耦合器9和11與左右兩側的單模光纖10和光纖傳感元件12順序連接，其中光纖耦合器9的低分光比的端口作為輸入端，光纖耦合器ll的 低分光比的端口作為輸出端。
所述的光纖分路器2為與若干可調光衰減器3n數(shù)量相等的若干個1x2光纖耦合 器2h及折射率匹配液2n+1串聯(lián)而成；與其相適應的光纖合路器6是nxl光纖合束器。
所述的光纖延遲線的長度丄「5(71+7"2+……+Ti)c/"e#，其中i為0 n-l， z;為光纖環(huán) 5i內(nèi)的脈沖激光的衰蕩時間，c為光速，"^為光纖的有效折射率。
所述的光纖傳感元件12是光纖布拉格光柵、長周期光纖光柵、法布里-珀羅光 纖腔、光纖微彎器或單模光纖。
所述的光纖耦合器9和11為1x2光纖耦合器，其分光比大于90%:10%。
所述的單模光纖10的長度取值范圍在i與^之間，其中tp為脈沖激光器的
工 "w
脈沖寬度。 有益效果
本實用新型的有益效果是基于光纖腔衰蕩技術的光纖傳感器將對強度或波長的 測量轉化為對光纖環(huán)衰蕩時間的測量。當外界物理量的作用使光纖環(huán)內(nèi)光纖傳感元件 的插入損耗發(fā)生變化時，由于脈沖激光在環(huán)內(nèi)不斷繞行，每繞行一次將會對插入損耗 的變化量放大一次，因此其測量精度比較高；每個脈沖激光在光纖環(huán)內(nèi)的衰蕩時間一
般在微秒量級，即使在后續(xù)的處理過程中要對每個衰蕩信號進行多次平均，實現(xiàn)一次
測量的時間也只要毫秒量級，因而測量速度非常快；探測的激光脈沖序列為強度的相 對值，因而光源所固有的激光脈沖強度的起伏對測量結果沒有影響；解調方法簡單， 易于實現(xiàn)小型化、工程化和實用化；容易實現(xiàn)分布式傳感，各光纖環(huán)內(nèi)的光纖傳感元 件可以不同，可對多個物理量進行同時測量，且很容易擴展傳感頭的個數(shù)。

圖1:為本實用新型基于光纖腔衰蕩技術的分布式光纖傳感器實施方式的結構示 意圖2:為本實用新型實驗測量的脈沖激光從光纖環(huán)5i輸出的衰蕩信號1;
圖3:為本實用新型從光纖環(huán)5i、 52、……、5n輸出的衰蕩信號1、 2、……、n 的示意圖4:為本實用新型對圖2所示的衰蕩信號1的峰值進行提取并進行單指數(shù)擬合 的結果；
圖5:為本實用新型實驗所用作為光纖傳感元件的FBG的一個典型的反射譜； l一激光光源；2^—光纖耦合器；。一可調光衰減器；4^一光纖延遲線；5卜n
一光纖環(huán)；6—光纖合路器；7—高速光電探測器；8—高速A/D轉換和信號處理模塊； 9一光纖耦合器；IO—單模光纖；11—光纖耦合器；12—光纖傳感元件。
具體實施方式
現(xiàn)結合附圖對本實用新型作進一步描述
裝置實施例l，如圖1所示，本實施例取r^4，本實用新型的測量裝置包括激光 光源l，光纖分路器2，可調光衰減器3i、 32、 33、 34，光纖延遲線4i、 42、 43，光纖 環(huán)5t、 52、 53、 54，光纖合路器6，高速光電探測器7，高速A/D轉換和信號處理模塊 8，其中所述光纖分路器2由四個1x2光纖耦合器22、 23、 24及折射率匹配液25 組成，所述的折射率匹配液25是為了抑制剩余脈沖激光在光纖出射端面產(chǎn)生反射，從 而對測量結果造成影響，所述的光纖合路器6為一4xl光纖合束器，其功能是將從各 光纖環(huán)輸出的衰蕩信號合為一束。
其中光纖環(huán)5,包括兩個分光比為99。/。:l。/。的lx2光纖耦合器9和ll，單模光纖lO 和光纖傳感元件12。所述單模光纖10兩端分別與兩個光纖耦合器9和11的99%的兩端口相熔接，光纖傳感元件12分別與兩個光纖耦合器9和11的只有一根尾纖的兩個
端口相熔接，因此兩個光纖耦合器9和11與單模光纖10及光纖傳感元件12 —起構成 光纖環(huán)5p光纖環(huán)52、 53、 54與光纖環(huán)5i結構一致。
光纖耦合器2! —端與激光光源1直接相耦合連接， 一端經(jīng)由可調光衰減器3〗與光 纖環(huán)5,中的光纖耦合器9的1%的端口相熔接，另一端與光纖耦合器22直接相熔接， 其余光纖耦合器22、 23、 24均分別依次通過相應的可調光衰減器32、 33、 34和光纖延 遲線41、 42、 43與各自的光纖環(huán)52、 53、 54中的光纖耦合器9的1%的端口相連接，且 光纖耦合器22、 23、 24之間順次熔接，光纖耦合器24的一端與折射率匹配液25相連。
光纖環(huán)5p 52、 53、 54分別通過各自的光纖耦合器11的1%的端口與光纖合路器6 的各端口相耦合連接，最后光纖合路器6與高速光電探測器7、高速A/D轉換和信號 處理模塊8依次順序相連接。
其中所述的激光光源1用來產(chǎn)生脈沖激光，兩個激光脈沖之間的時間間隔應大于 所有光纖環(huán)內(nèi)脈沖激光衰蕩時間和的5倍，譜線寬度能覆蓋光纖環(huán)5,、 52、 53、 54內(nèi) 所用光纖傳感元件12的工作波長，脈沖寬度應小于各脈沖激光分別在光纖環(huán)52、 53、 54內(nèi)繞行一周所用時間的最大值。
所述的可調光衰減器3" 32、 33、 34的功能是在光纖分路器2對各脈沖激光強度 大致調節(jié)的基礎上再進行微調，使耦合進入各光纖環(huán)中的脈沖激光的強度基本相等， 以便于和后續(xù)的高速光電探測器7的探測能力相匹配。
所述的光纖延遲線4" 42、 43由單模光纖構成，其功能相同，但長度不同，都是 對脈沖激光起延遲作用，但延遲的時間存在差異，各光纖延遲線對脈沖激光的延遲時 間為其之前各光纖環(huán)內(nèi)脈沖激光衰蕩時間和的5倍。又因為光纖的長度A)由式子 丄dc^^決定，其中,為脈沖激光在長度為丄o的光纖內(nèi)的傳播時間，因此第一個光纖延遲線^的長度Z產(chǎn)5nc/"f其中^為光纖環(huán)5,內(nèi)脈沖激光的衰蕩時間。光纖延遲線 42的長度丄f5(r,+T"2)c/"f其中&為光纖環(huán)52內(nèi)脈沖激光的衰蕩時間。同理可得到光 纖延遲線43的長度13=5(^+7"2+72》/"6#，其中r3為光纖環(huán)53內(nèi)脈沖激光的衰蕩時間。
所述的單模光纖10的長度應使各脈沖激光在相應的光纖環(huán)5i、 52、 53、 54內(nèi)繞行 一周的時間均大于脈沖激光的脈沖寬度。
所述的光纖傳感元件12為FBG、 LPFG、 F-P光纖腔、光纖微彎器或單模光纖。
所述的高速A/D轉換和信號處理模塊8是對各衰蕩信號的峰值進行提取并對峰值 進行單指數(shù)擬合，得出各脈沖激光在相應的光纖環(huán)內(nèi)的衰蕩時間，并做進一步的數(shù)據(jù) 處理。
本實用新型基于光纖腔衰蕩技術的分布式光纖傳感器實施方式的主要工作過程 為激光光源1出射的脈沖激光經(jīng)第一個光纖耦合器2!分為兩束，其中一束脈沖激光 經(jīng)可調光衰減器3!由光纖環(huán)5!中的光纖耦合器9的1%的端口耦合進入光纖環(huán)5!內(nèi)， 進入光纖環(huán)5,的脈沖激光在光纖環(huán)內(nèi)不斷繞行，由于光纖環(huán)5!內(nèi)存在各種損耗， 光纖環(huán)5,內(nèi)脈沖激光的強度就會不斷衰減，從光纖環(huán)5!中的光纖耦合器11的1%的端 口輸出的是峰值呈單指數(shù)衰減的激光脈沖序列，稱為衰蕩信號1，另一束脈沖激光經(jīng) 第二個光纖耦合器22再分為兩束，其中一束脈沖激光經(jīng)可調光衰減器32再經(jīng)光纖延遲 線A延遲后由光纖環(huán)52中的光纖耦合器9的1%的端口耦合進光纖環(huán)52內(nèi)，并經(jīng)過多 次繞行和衰減損耗后，從光纖環(huán)52中的光纖耦合器11的1%的端口輸出的也是峰值呈 單指數(shù)衰減的激光脈沖序列，稱為衰蕩信號2，另一束脈沖激光經(jīng)第三個光纖耦合器 23再分為兩束?；谙嗤牡览?，分別依次經(jīng)光纖耦合器23、 24和可調光衰減器33、 34以及光纖延遲線42、 43將脈沖激光耦合進相應的光纖環(huán)53、 54內(nèi)，從光纖環(huán)53、 54 中光纖耦合器11的1%的端口輸出的為相應的衰蕩信號3、 4。由于光纖延遲線^、 42、
1043的作用，從光纖環(huán)5。 52、 53、 54輸出的衰蕩信號1、 2、 3、 4彼此錯開一定時間。 從光纖環(huán)5！、 52、 53、 54輸出的衰蕩信號1、 2、 3、 4都經(jīng)光纖合束器6合束，再 由高速光電探測器7探測，并由高速光電探測器7將光信號轉變?yōu)殡娦盘枺缓蠼?jīng)高 速A/D轉換和信號處理模塊8對各衰蕩信號做進一步的數(shù)據(jù)處理。與第一實施方式中 的處理方法相似，通過測量外界物理量作用前后脈沖激光在每個光纖環(huán)內(nèi)的兩次衰蕩 時間，從兩次衰蕩時間中解調出該光纖環(huán)中光纖傳感元件12所感知的外界物理量的作 用量。
如圖4所示，本實施方式中針對探測到的每一個衰蕩信號，利用軟件提取其峰值， 采用單指數(shù)衰減函數(shù)y:Aexp(-t/r)+yo對峰值進行擬合得到該衰蕩信號的衰蕩時間Tb。 對于每一個光纖環(huán)，當光纖傳感元件12沒有感知到外界物理量的作用時，脈沖激光在
光纖環(huán)內(nèi)的衰蕩時間為r。-^-^-，其中&="e,/c為脈沖激光在光纖環(huán)內(nèi)
繞行一周所用的時間，&#為光纖的有效折射率，丄為光纖環(huán)的長度，c為真空中的光 速，2&為兩個光纖耦合器9和11的耦合損耗和插入損耗、a,為單模光纖IO及光纖耦 合器9和11的尾纖的傳輸損耗、4a,為四個熔接點的插入損耗，c^為光纖傳感元件12 的插入損耗。當光纖傳感元件12感知到外界物理量的作用時，光纖傳感元件12的插 入損耗會發(fā)生變化，使光纖環(huán)內(nèi)的總損耗發(fā)生變化，此時脈沖激光在光纖環(huán)內(nèi)的衰蕩
時間變?yōu)?"'=-^-，其中Aa,為光纖傳感元件12感知到外界物理量
2 + a, + 4a, + "v + Aav
的作用后插入損耗的變化量。由以上兩式可得光纖傳感元件12插入損耗的變化量為 =。;(丄-丄)，由于光纖傳感元件12插入損耗的變化量與外界物理量的作用量是一
. r, T。
一對應的，從而由Aor,可得到外界物理量的作用量，達到傳感的目的?；谙嗤牡?理，每個光纖環(huán)中的光纖傳感元件12都可感知其所在位置外界物理量的作用。
11本實用新型基于光纖腔衰蕩技術的分布式光纖傳感器針對各光纖環(huán)5i、 52、 53、 54內(nèi)的光纖傳感元件12，通過一次測量就可從各光纖環(huán)5,、 52、 53、 54輸出的衰蕩信 號中解調出該光纖環(huán)中光纖傳感元件12所感知的外界物理量的作用量，且由于各光纖 環(huán)之間相互獨立，因此實現(xiàn)了分布式光纖傳感的功能。
本實用新型各光纖環(huán)內(nèi)的光纖傳感元件12可以為FBG、 LPFG或F-P光纖腔，也 可以為光纖微彎器或單模光纖，前者測量精度高，而后者測量范圍大。下面以光纖傳 感元件12為FBG為例進一步介紹基于光纖腔衰蕩技術的分布式光纖傳感器的詳細的 解調方法。圖5所示為實驗所用作為光纖傳感元件12的一個FBG的反射譜，所用脈 沖激光的波長處于FBG的反射譜主反射峰兩側的中間部分，如圖中的a點或b點，當 光纖環(huán)5,內(nèi)的FBG感知到外界物理量作用時，其反射譜會發(fā)生漂移，對于入射進該 環(huán)內(nèi)波長一定的脈沖激光，F(xiàn)BG的反射率會發(fā)生變化，使光纖環(huán)5,內(nèi)的總損耗發(fā)生相 應的變化，最終從光纖環(huán)5,輸出的衰蕩信號的衰蕩時間也發(fā)生相應變化。通過測量外 界物理量作用前后脈沖激光在各光纖環(huán)內(nèi)的兩次衰蕩時間，就可得知各光纖環(huán)內(nèi)總損 耗的變化量，從而得到光纖環(huán)內(nèi)FBG中心波長的漂移量，進一步可得到外界物理量的 作用量，達到利用FBG實現(xiàn)分布式光纖傳感的目的?；谙嗤牡览?，利用LPFG、 F-P光纖腔、光纖微彎器、單模光纖可實現(xiàn)不同測量精度和測量范圍的分布式光纖傳 感的目的。
本實用新型各光纖環(huán)內(nèi)的光纖傳感元件12可相同，也可不同，可同時測同種物理 量，也可同時測不同種物理量，只要待測物理量能引起光纖傳感元件12的插入損耗發(fā) 生一定的變化即可。因此本實用新型分布式光纖傳感器不但可以實現(xiàn)對同一物理量的 分布測量，也可實現(xiàn)同時對不同物理量的分布測量，因此功能強，方便實用，具有極 大實際應用價值。本實用新型基于光纖腔衰蕩技術的分布式光纖傳感器不限于上述實施方式，可作 進一步改進，如本實用新型分布式光纖傳感器中的光纖環(huán)數(shù)目不限于四個，根據(jù)實
際需要和成本考慮，可調整數(shù)目。光纖傳感元件12不限于FBG、 LPFG、 F-P光纖腔、 光纖微彎器、單模光纖，只要能引起光纖環(huán)內(nèi)的總損耗發(fā)生一定的變化即可，可根據(jù) 實際需要選擇合適的實施方式和光纖傳感元件12。
綜上所述本實用新型基于光纖腔衰蕩技術的分布式光纖傳感器通過多個相對獨立 的光纖環(huán)設計，不但可以實現(xiàn)對同一物理量的分布測量，也可實現(xiàn)同時對不同物理量 的測量，測量精度高，速度快，適用范圍廣，易于擴展傳感頭，且操作簡單，可實現(xiàn). 實用化和工程化，具有極大的實際應用價值。
權利要求1. 一種基于光纖腔衰蕩技術的分布式光纖傳感器，其特征在于包括脈沖激光光源(1)、光纖分路器(2)、若干可調光衰減器(31～n)、若干光纖延遲線(41～n-1)、若干光纖環(huán)(51～n)、光纖合路器(6)、高速光電探測器(7)、高速模數(shù)A/D轉換和信號處理模塊(8)；激光光源(1)與光纖分路器(2)相連，光纖分路器(2)連接若干可調光衰減器(31～n)；第一個光纖環(huán)(51)直接與可調光衰減器(31)連接，其他光纖環(huán)(52～n)均經(jīng)過相應的光纖延遲線(41～n-1)后與相應的可調光衰減器(32～n)連接；若干光纖環(huán)(51～n)的輸出端連接光纖合路器(6)，光纖合路器(6)再與高速光電探測器(7)、高速A/D轉換和信號處理模塊依次相互連接；所述的光纖環(huán)(51～n)是上下兩端的光纖耦合器(9)和(11)與左右兩側的單模光纖(10)和光纖傳感元件(12)順序連接，其中光纖耦合器(9)的低分光比的端口作為輸入端，光纖耦合器(11)的低分光比的端口作為輸出端；所述的光纖分路器(2)為與若干可調光衰減器(31～n)數(shù)量相等的若干個1×2光纖耦合器(21～n)及折射率匹配液(2n+1)串聯(lián)而成。
2. 根據(jù)權利要求1所述的基于光纖腔衰蕩技術的分布式光纖傳感器，其特征在于； 所述的的光纖合路器(6)是nxl光纖合束器。
3. 根據(jù)權利要求1所述的基于光纖腔衰蕩技術的分布式光纖傳感器，其特征在于 所述的光纖延遲線(D的長度丄「5(7"1+&+……屮z0c ，其中i為0 n陽l， z; 為光纖環(huán)5i內(nèi)的脈沖激光的衰蕩時間，c為光速，"^為光纖的有效折射率。
4. 根據(jù)權利要求1所述的基于光纖腔衰蕩技術的分布式光纖傳感器，其特征在于 所述的光纖傳感元件(12)是光纖布拉格光柵、長周期光纖光柵、法布里-珀羅光纖腔、光纖微彎器或單模光纖。
5. 根據(jù)權利要求1所述的基于光纖腔衰蕩技術的分布式光纖傳感器，其特征在于所述的光纖耦合器(9)和(11)為lx2光纖耦合器，其分光比大于90%:10%。
6.根據(jù)權利要求1所述的基于光纖腔衰蕩技術的分布式光纖傳感器，其特征在于所述的單模光纖(10)的長度取值范圍在!與^之間，其中tp為脈沖激光器10"嫂 的脈沖寬度。
專利摘要本實用新型涉及一種基于光纖腔衰蕩技術的分布式光纖傳感器，其特征在于激光光源與光纖分路器相連，光纖分路器連接若干可調光衰減器；第一個光纖環(huán)直接與可調光衰減器連接，其他光纖環(huán)均經(jīng)過相應的光纖延遲線后與相應的可調光衰減器連接；若干光纖環(huán)的輸出端連接光纖合路器，光纖合路器再與高速光電探測器、高速A/D轉換和信號處理模塊依次相互連接；所述的光纖環(huán)是在一個環(huán)狀光纖的上下兩端分別連接光纖耦合器，左右兩側分別連接單模光纖和光纖傳感元件。有益效果是將對強度或波長的測量轉化為對光纖環(huán)衰蕩時間的測量，實現(xiàn)一次測量的時間也只要毫秒量級，解調方法簡單，容易實現(xiàn)分布式傳感，可對多個物理量進行同時測量。
文檔編號G02B6/26GK201237508SQ20082002928
公開日2009年5月13日 申請日期2008年6月5日 優(yōu)先權日2008年6月5日
發(fā)明者姜亞軍, 張毓靈, 楊德興, 趙建林 申請人:西北工業(yè)大學