双波长与3×3光纤耦合器在大范围相位测量中的解卷绕新方法

"基于双波长和3×3光纤耦合器的干涉测量相位解卷绕方法，结合了3×3光纤耦合器相位解调与双波长相位测量，提出了一种适用于相位型光纤传感器的大范围相位测量技术。通过使用1310nm和1550nm双波长的光纤迈克耳孙干涉系统，对大范围振动进行测量，实现了无差错的相位变化信息获取，并提高了光程差的测量范围。与单一波长方法相比，这种方法的测量范围扩大了6.5倍。关键词包括测量、相位解卷绕、双波长相位检测和3×3光纤耦合器。" 文章详细介绍了一种新的相位解卷绕技术，该技术将3×3光纤耦合器与双波长相位测量方法整合，旨在解决相位型光纤传感器在大范围相位测量中的挑战。传统的相位测量方法在遇到大相位变化时会出现相位卷绕问题，即相位值超出2π范围后会重置，导致测量误差。而此新方法通过使用两个不同波长（1310nm和1550nm）的光信号，可以有效地解卷并补偿这种相位卷绕。 3×3光纤耦合器在其中起到关键作用，它可以将输入的光信号分成三个通道，然后重新组合，使得两个不同波长的信号能够相互干涉。在迈克耳孙干涉系统中，两个波长的相位差可以被同时监测，这为相位解卷绕提供了可能。当压电位移台产生大范围振动时，这个系统能够准确地测量出相应的相位变化。 实验结果显示，使用双波长方法相对于单一波长1310nm的方法，可以显著扩大光程差的测量范围，扩大了约6.5倍。这意味着，该方法在处理大范围相位变化时，不仅能够保持高精度，还能避免传统方法中的相位卷绕问题，从而提高测量的准确性和可靠性。 这种方法的创新之处在于其巧妙地结合了两种不同的技术，使得相位测量能力得到了显著提升，对于光纤传感器在振动监测、位移测量、压力检测等领域的应用具有重要意义。同时，该方法的实用性也得到了压电位移台振动测量实验的验证，证明了其在实际应用中的可行性。 关键词的设置表明，该研究的重点在于改进相位测量技术，特别是对于复杂环境下的大范围相位变化。3×3光纤耦合器的引入增加了系统的灵活性，而双波长检测则增强了系统的测量范围和准确性。这一研究成果为相位测量领域提供了新的思路和工具，有助于推动相关技术的发展。