一种高灵敏度复合环形腔结构的光纤激光拍频位移传感方案

摘要

提出并验证了一种高灵敏度复合环形腔结构的激光拍频位移传感技术方案.该方案采用环形腔复合直腔的谐振腔结构,利用激光拍频传感原理实现传感系统信号的解调.该结构通过掺饵光纤放大器提供增益,采用光纤布拉格光栅作为传感头兼直腔反射镜,利用 π 相移光栅进行窄带滤波.理论分析结果表明激光拍频频率随传感头应变的增加线性减小;实验结果显示,当监测频率为1.7483 GHz时,传感器的灵敏度达到了86.19 kHz/mm,线性拟合度为0.9973,最小可分辨位移为10μm左右,该系统同时具有空间位置分辨的潜力.结果 表明所提出的新型位移传感方案是可行的,结构紧凑、简单实用、灵敏度高,为将来实现高精度、微型化以及分布式传感系统打下基础.