高灵敏度DBR光纤激光器微振动传感器：原理与应用

本文介绍了一种基于分布布拉格反射（DBR）光纤激光器的高性能微振动传感器的设计与验证。这种传感器利用了DBR激光器的特性来实现对微小振动的高灵敏度检测。其工作原理是通过质量块弹簧系统，质量块因重力作用对激光器的谐振腔施加侧向压力。当测试平台经历振动时，这会导致激光器输出的两正交偏振模式的拍频信号发生变化。拍频信号通过高速光电探测器捕捉，并由多通道数据采集平台进行实时采集，然后使用LabVIEW编程对信号进行处理，最终得到振动加速度信号。 DBR光纤激光器的高加速度灵敏度是其主要优势，尤其是在单位重力加速度g下，其灵敏度可以达到吉赫兹级别，这意味着即使是非常微弱的振动也能被准确地检测出来。与传统的光纤振动传感器相比，这种新型传感器通过将光谱分析转化为频谱分析，简化了信号的采集和解调过程，从而提高了整体性能。 此外，该传感器的结构设计使其在微重力环境下也能正常工作，这对于在航空飞行器的关键部件进行微振动测量具有巨大的潜力。考虑到在航天器内部，微重力环境可能对设备造成影响，这种传感器的抗干扰性和适应性使得它成为理想的振动监控解决方案。 总结来说，本文研究的高灵敏度微振动传感器利用分布式布拉格反射技术，结合先进的数据处理方法，为精密振动测量提供了新的可能性，特别是在航空航天领域有着广阔的应用前景。这一成果不仅提升了传感器的性能，也为微振动检测领域的研究和技术发展做出了重要贡献。