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  • 光纤白光干涉测量技术

    作者:佚名 来源:网络文档 时间:2018-12-04 10:57 阅读:44351 [投稿]
    本论文分别阐述了扫描白光干涉测量技术和光谱域光纤白光干涉测量技术的原理与研究现状,分析和总结了不同的光纤白光干涉测量的结构和特点。

    另一种获得白光干涉光谱的方法是采用波长扫描光源,并在光纤干涉传感器的输出端使用光电探测器来探测干涉光强。波长扫描光源可以使用宽带光源加光纤法布里-珀罗(法珀)可调谐滤波器构成(Fiber Fabry-Perot Tunable Filter, FFP-TF)或者使用可调谐光纤激光器。实际上在可调谐光纤激光器的内部也采用了光纤法珀可调谐滤波器。因此这两种波长扫描光源在原理上相同,区别在于可调谐光纤激光器输出的波长扫描光的线宽更窄,光束功率更高,有利于光纤传感器的复用。光纤法珀滤波器的基本结构是由两根端面制作有高反射膜(镀膜或者粘接)的光纤构成的法珀腔[17]。当法珀腔的光学长度(法珀腔折射率与腔长的乘积)为半波长的整数倍时,对应的波长满足谐振条件,因此在法珀腔中具有最大的透射率。通过调谐法珀滤波器的法珀腔长或法珀腔的折射率,可以改变滤波器对应的谐振波长,从而达到调谐透射波长的作用。图 2所示是一种典型的光纤法珀可调谐滤波器的结构原理[18],通过改变施加在压电陶瓷上的电信号,使得压电陶瓷发生形变,从而改变法珀滤波器的腔长,实现波长扫描。

     

    图2.光纤法珀可调谐滤波器原理图

    3、总结[/J][/C][/M][/M][/M]

    光纤白光干涉测量技术是光纤传感技术的一个重要分支,能够实现大动态测量范围和高分辨率的绝对测量。通常光纤白光干涉测量系统探测得到的都是白光干涉光谱的强度分布,而光谱的相位信息包含在白光干涉光谱的干涉条纹中。无论光纤白光干涉测量系统中使用的光纤干涉传感器是何种结构,要得到高的测量分辨率,就需要得到白光干涉光谱的相位信息。因此如何提取出白光干涉光谱的相位信息并得到干涉仪的光程差成为光纤白光干涉测量技术的关键问题。本论文阐述了光纤白光干涉测量技术的背景,意义,研究现状以及发展历程,分别阐述了扫描白光干涉测量技术和光谱域光纤白光干涉测量技术的原理。综述了光纤白光干涉测量系统的原理与研究现状,分析和总结了不同的光纤白光干涉测量的特点。

    参考文献[/J][/C][/M][/M][/M]

    [1] 江毅. 高级光纤传感技术[M]. 科学出版社, 2009.

    [2] Wolf E. A macroscopic theory of interference and diffraction of light from finite sources. II. Fields with a spectral range of arbitrary width[C]//Proceedings of the Royal Society of London A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. The Royal Society, 1955, 230(1181): 246-265.

    [3] Al-Chalabi S A, Culshaw B, Davies D E N. Partially coherent sources in interferometric sensors[C]//First International Conference on Optical Fibre Sensors. 1983, 26: 28.

    [4] Huang D, Swanson E A, Lin C P, et al. Optical coherence tomography[J]. Science (New York, NY), 1991, 254(5035): 1178.

    [5] Wolf E. Unified theory of coherence and polarization of random electromagnetic beams[J]. Physics Letters A, 2003, 312(5): 263-267.

    [6] Réfrégier P, Goudail F. Invariant degrees of coherence of partially polarized light[J]. Optics express, 2005, 13(16): 6051-6060.

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