一种激光外差频率可调干涉结构的利记博彩app

文档序号:9198951阅读:663来源:国知局
一种激光外差频率可调干涉结构的利记博彩app
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种干涉振动检测结构,尤其涉及一种激光外差频率可调干涉结构。
【背景技术】
[0002]多普勒激光振动检测是一种非接触式的速度、加速度以及位移检测手段,振动检测技术目前应用越来越广泛,而且被检测的振动目标的频率越来越高、速度越来越快、加速度越来越大,这对现有的采用如图1所示的声光移频的多普勒激光振动测量结构是一个极大的考验,因为声光移频器件受器件本身局限,其移频范围不会太大,从而导致调制频率不能太高或速度不能太快。

【发明内容】

[0003]本发明的目的是为解决目前采用声光移频的多普勒激光振动测量结构移频范围小,从而导致调制频率不能太高或速度不能太快的技术问题。
[0004]为了解决上述技术问题,本发明提供一种激光外差频率可调干涉结构,包括频率可调激光光源、光开关和驱动单元,所述驱动单元分别与所述频率可调激光光源和光开关连接,所述频率可调激光光源输出端与光开关输入端连接;所述光开关的第一输出端通过光纤与第一分束器输入端连接,光开关的第二输出端通过光纤与第二分束器输入端连接;所述第一分束器的第一输出端通过光纤与第一合束器的第一输入端连接,第一分束器的第二输出端通过光纤连接到第一延时单元后再通过光纤与第一合束器的第二输入端连接;所述第二分束器的第一输出端通过光纤与第二合束器的第一输入端连接,第二分束器的第二输出端通过光纤连接到第二延时单元后再通过光纤与第二合束器的第二输入端连接;第一合束器输出端与振动目标输入端连接,所述振动目标的输出端和第二合束器的输出端分别通过光纤与第三合束器输入端连接;所述驱动单元用于控制所述频率可调激光光源交替输出波长为λο和λ I的激光,并控制所述光开关选择光路,将波长λ O的激光输入到第一分束器,将波长λ I的激光输入到第二分束器。
[0005]进一步地,所述频率可调激光光源输出的波长为λ0的激光的持续时间与输出的波长为λ I的激光的持续时间相同,均为Tl。
[0006]进一步地,所述第一延时单元为延时光纤,延时光纤的长度为所述光开关持续时间与光速的乘积。
[0007]进一步地,所述第二延时单元为延时光纤,延时光纤的长度为所述光开关持续时间与光速的乘积。
[0008]进一步地,所述驱动单元通过脉冲驱动电路控制所述频率可调激光光源的腔长变化,交替输出波长为λο和λ I的激光。
[0009]进一步地,所述频率可调激光光源为窄线宽可调谐外腔半导体激光器。
[0010]进一步地,所述光开关为1X2型高速光开关。
[0011]本发明针对传统多普勒激光振动测量结构的缺陷,提出了一种外差频率可调谐的干涉结构,频率调节可以由电压调节来方便地控制,通过该结构可以使外差频率随脉冲调制电压变化而变化,当脉冲电压较低时,外差频率比较低,从而可以提高检测的灵敏度,相反,脉冲电压高,外差频率会变大,可提高系统检测的动态范围。本发明可以通过调谐激光器来实现激光移频,得到时分复用的激光移频信号后,通过分光、光延迟以及合束,最后得到所需的外差移频,进而可以测量超高速度,超大幅度的振动信号。本发明改变了传统外差检测法的外差移频频率固定的特点,只要通过控制移频驱动器电压高低即可改变激光移频大小,对移频更具灵活性,同时具有光学结构简单和环境适应性好的优点。
【附图说明】
[0012]图1为传统多普勒激光振动测量结构;
图2为本发明一种激光外差频率可调干涉结构示意图;
图3为驱动单元工作原理图;
图4为在激光输出光纤中输出激光为波长时分复用;
图5为合束器输入输出信号原理图。
[0013]图中:1可调激光光源;2光开关;20、21光纤;3第一光纤分束器;30第二光纤分束器;31、32光纤;4第一延时单元;40第二延时单元;41、42光纤;5第一光纤合束器;50第二光纤合束器;51振动目标;6驱动单元;7第三光纤合束器。
【具体实施方式】
[0014]现在结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成,且其不应理解为对本发明的限制。
[0015]如图2所示,本发明的一种激光外差频率可调干涉结构包括频率可调激光光源1、光开关2和驱动单元6,频率可调激光光源I为窄线宽可调谐外腔半导体激光器,工作波长为1550nm,频率稳定度为10_7,功率稳定度为1% ;光开关2为I X 2型高速光开关,将不同频率的激光分别输入到不同的光纤中,其工作频率为纳秒量级;驱动单元6分别与频率可调激光光源I和光开关2连接,频率可调激光光源I输出端与光开关2输入端连接;光开关2输出的光由第一分束器3和第二分束器30分别分为两路,光开关2的第一输出端通过光纤20与第一分束器3输入端连接,光开关2的第二输出端通过光纤21与第二分束器30输入端连接;第一分束器3的第一输出端通过光纤41与第一合束器5的第一输入端连接,第一分束器3的第二输出端通过光纤31连接到由延时光纤构成的第一延时单元4后再通过光纤与第一合束器5的第二输入端连接;第二分束器30的第一输出端通过光纤42与第二合束器50的第一输入端连接,第二分束器30的第二输出端通过光纤32连接到由延时光纤构成的第二延时单元40后再通过光纤与第二合束器50的第二输入端连接;第一合束器5输出端与振动目标51输入端连接,振动目标51为待检测位移和速度的检测对象,振动目标51的输出端和第二合束器50的输出端分别通过光纤与第三合束器7输入端连接,合束器7输出干涉场;驱动单元6通过脉冲驱动电路控制频率可调激光光源I的腔长变化交替输出波长为λ O和λ I的激光,并控制光开关2选择光路,将波长λ O的激光输入到第一分束器3,将波长λ I的激光输入到第二分束器30,波长为λ O的激光的持续时间与输出的波长为λ I的激光的持续时间相同,均为Tl ;第一延时单元4和第
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