相位调制型光纤传感器应用实例

应用
• • • • • 测量微位移 测量折射率 测量微应变、应力 测量磁场的强弱 测量压力
测量时空的变化 —引力波探测仪
引力波：
引力波就像是时空的涟漪，如果将时空想象 成水面，那么天体碰撞事件就如同一块石头落入 水中所引发的水波，只不过引力波的传播速度可 以达到光速。
基本原理：
就是通过迈克耳孙干涉仪来测量由引力波引起的 光程变化.
光纤迈克尔逊干涉仪
LD
耦合器
探测臂
可移动
光纤反射端面
PD 信号处理
Hale Waihona Puke Baidu
参考臂
固定
原理：激光器发出的光经过耦合器分为两束，分别经过 参考臂和测量臂，两束光在两臂的端面处分别发生反射 而返回耦合器，分光后，一部分反射光进入光探测器， 另一部分光被反射进入激光器。当被测物体发生形变时， 带动粘附于被测物体上的光纤应变，使得干涉条纹移动， 从而测得该应变。
应用领域
光纤水听器主要用于海洋声学环境中的 声传播、噪声、混响、海底声学特性、目 标声学特性等的探测。
（1）海洋资源勘探 ——探索海洋资源，得到分布信息 （2）海底地质勘察 ——采集地震信号，推测海底地质 （3）海洋国土安全 ——反恐、反潜，水下安防
测量水下声信号的变化 ----光纤水听器
光纤水听器 是一种建立在光纤、光电子技术
基础上的水下声信号传感器。它通过高灵敏度的 光学相干检测，将水声振动转换成光信号，通过 光纤传至信号处理系统提取声信号信息。
特点：灵敏度高，频响特性好。
由于采用光纤作信息载体，适宜远距离大范 围监测。
光纤水听器的结构
当有引力波穿过时，三角区（LISA）会收缩几百个纳米.
LISA探测器
当它们在太空中运动的时，每一个探测器都会检测与另外 两探测器之间相对位置的变化，这里不是测量绝对距离，其目 的就是探测大质量天体相互绕转时所引发的时空周期性膨胀和 收缩。每个探测器的光学系统会制造出每秒切换1百万条暗条纹 的高速变化干涉图样。时空波动或多或少的交替加强减弱这些 干涉图样。