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申请/专利权人：北京交通大学

摘要：本发明公开了一种双波光纤马赫‑曾德尔干涉在线测量系统，属于光学测量技术领域。所述系统由二个波长不同的激光器，三个光纤耦合器，一个光纤隔离器，二个光纤环行器，二个光纤光栅，一个光纤准直镜，二个声光调制器，二个驱动电源，一个混频器，二个光电探测器，信号处理电路1，信号处理电路2，信号处理电路3，AD转换卡、计算机和输出结果组成。由光纤及光纤器件构成二个光路几乎重合但相互独立的光纤马赫‑曾德尔干涉仪，二个波长不同的激光器发出的光分别工作于这二个光纤马赫‑曾德尔干涉仪中。二个光纤马赫‑曾德尔干涉仪的一个干涉臂的光经过声光调制器移频后，与另一个干涉臂的光汇合产生二个波长的外差干涉信号，二个波长的外差干涉信号分别被二个光电探测器探测。一个光纤马赫‑曾德尔干涉仪用于完成测量工作，另一个光纤马赫‑曾德尔干涉仪用于监测环境干扰，对测量结果进行补偿，消除环境干扰对测量结果的影响，实现对位移等参量的在线测量。

主权项：1.一种双波光纤马赫-曾德尔干涉在线测量系统，其特征在于是由二个波长不同的激光器1S1、激光器2S2，三个光纤耦合器N1、N2、N3，一个光纤隔离器I，二个光纤环行器C1、C2，二个光纤光栅FBG1、FBG2，一个光纤准直镜G，二个声光调制器AOM1、AOM2，二个驱动电源RF1、RF2，一个混频器，二个光电探测器PD1、PD2，信号处理电路1B1，信号处理电路2B2，信号处理电路3B3，AD转换卡B4，计算机B5和输出结果B6组成；光纤光栅FBG1紧邻光纤准直镜G，光纤光栅FBG1和光纤光栅FBG2的布拉格波长相同，且与激光器2S2出射光的波长相同；激光器1S1和激光器2S2同时发出激光，激光器1S1发出的激光波长为λ1，对应的激光频率f1；激光器2S2发出的激光波长为λ2，对应的激光频率为f2；频率为f1和f2的光经过光纤耦合器N1、光纤隔离器I以及光纤耦合器N2以后，被光纤耦合器N2分为两路光；一路光经过声光调制器AOM1和AOM2移频，激光频率将产生fY频移，二个激光频率分别变为f1+fY和f2+fY，移频以后的光到达光纤耦合器N3；另一路光经过光纤环行器C1，到达光纤光栅FBG1；频率为f2的光被光纤光栅FBG1反射回来，频率为f1的光经过光纤光栅FBG1以后，经过光纤准直镜G，并被光纤准直镜G准直成平行光束，垂直入射到被测物体上，再由被测物体反射或散射回来；由于被测物体在运动，投射到被测物体上并被反射或者散射回来的光将产生多普勒频移fD，因此，被被测物体反射或者散射回来的光的频率变为f1±fD；此光再次经过光纤准直镜G以及光纤光栅FBG1，与频率为f2的光一起经过光纤环行器C1，到达光纤耦合器N3，在光纤耦合器N3与另一路光汇合；两路光在光纤耦合器N3汇合以后，二个波长的光分别形成外差干涉信号；频率为f1的光产生频率为fY±fD的外差干涉信号，频率为f2的光产生频率为fY的外差干涉信号；两路外差干涉信号经过光纤环行器C2，到达光纤光栅FBG2；频率为f1的光的外差干涉信号经过光纤光栅FBG2，到达光电探测器PD1，被光电探测器PD1探测，光电探测器PD1探测到的外差自混合干涉信号输入信号处理电路1B1进行处理；频率为f2的光的外差干涉信号被光纤光栅FBG2反射，再次经过光纤环行器C2，到达光电探测器PD2，被光电探测器PD2探测，光电探测器PD2探测到的外差自混合干涉信号输入信号处理电路2B2进行处理；驱动电源RF1和驱动电源RF2发出的信号一方面分别加在声光调制器AOM1和AOM2上，使声光调制器AOM1和AOM2工作；另一方面输入混频器混频，混频器的输出信号经过信号处理电路3B3处理后，与信号处理电路1B1的输出信号和信号处理电路2B2的输出信号同时输入AD转换卡，AD转换卡的输出信号经过计算机B5中的软件程序作数据处理后，得到测量结果，由输出结果B6输出。

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