低频振动光纤传感：扫频光纤激光器的应用

本文介绍了利用扫频光纤激光器实现低频周期振动传感的研究成果。该研究主要关注光纤传感在低频振动监测中的应用，通过调整光纤光栅的周期，构建了一个环形腔结构的低频周期扫频光纤激光器。光纤光栅作为梳状滤波器在其中起到关键作用，而光学倍频法被用来设计测量光源扫频周期的系统。 在实验过程中，研究人员成功地产生了7.2赫兹的周期扫频激光输出，这是通过光纤激光器的周期性调谐实现的。随后，通过所设计的测量系统，他们检测到了14.39赫兹的倍频电信号，这证实了该系统能够有效模拟低频光源的周期扫频并精确测量扫频频率。 这项工作的重要性在于，它提供了一种新的方法来检测和分析低频振动，这对于地震监测、桥梁健康监测、大型机械结构的稳定性评估等领域具有重要意义。传统的振动传感技术在检测低频振动时可能会遇到挑战，而光纤激光器的扫频技术则能有效弥补这一不足。 光纤光栅作为光学滤波元件，其周期调谐使得激光器能够在特定频率范围内扫频，进而能够对低频振动信号进行敏感响应。光学倍频法则是将检测到的光信号转换为电信号，进一步放大和处理，以便于后续的数据分析和处理。 实验结果证明，这种基于光纤激光器的传感系统不仅能够产生稳定的低频扫频信号，而且测量精度高，可以用于实际的振动监测应用。这表明在光纤传感技术领域，采用光纤激光器的周期扫频方法是一种有潜力的解决方案，有助于提升低频振动监测的效率和准确性。 这篇研究展示了光纤激光技术在低频振动传感中的创新应用，对于推动光纤传感器的发展以及在相关领域的实际应用具有积极的推动作用。未来的研究可能进一步优化这一技术，提高扫频范围、灵敏度和稳定性，以适应更广泛的低频振动监测需求。