双光纤法布里-珀罗位移传感器的直接相位解调提升精度

本文主要探讨了一种基于直接相位解调的双光纤法布里-珀罗（FP）位移传感器的设计与应用。传统的条纹计数法虽然易于实现，但其分辨率受限，且精度不高。相比之下，高级外部差调频校准方法，如相位差生成载波法和线性调频法，虽然能够提供更高的精度，但它们在光源调频过程中会伴随幅度调制，使得系统复杂度增加。为了克服这些问题，研究者提出了一种新型设计，即双光纤光路相位解调法。 该传感器的核心原理在于利用两个光纤光路之间的相位差来测量微小的位移，避免了光源调频过程中的额外干扰。这种设计显著简化了调制解调系统，降低了制造成本，同时保持了与条纹计数法相当的经济性。传感器的安装和调节更为便捷，对于两干涉光路之间的相位差没有严格要求，这降低了工艺难度，提高了实用性。 通过实验验证，该传感器在0至500微米的测量范围内，表现出出色的线性度，达到了1.1%，这意味着其性能稳定，线性响应良好。此外，其误差限值仅为±3微米，证明了其在实际应用中的高精度。这使得基于直接相位解调的双光纤法布里-珀罗位移传感器在需要高精度位移测量的领域具有显著优势，如精密机械控制、光学测量和工业自动化等。 总结来说，本文提出的新型传感器技术是通过对传统方法的优化，实现了在保证精度的同时降低成本和复杂性的双重目标，对于提升光纤位移传感器的性能表现具有重要意义。