本發(fā)明涉及長度測(cè)量領(lǐng)域，特別是涉及光纖長度測(cè)量系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中，通常采用時(shí)域反射法進(jìn)行光纖長度測(cè)量，通過發(fā)射光到光纖內(nèi)，同時(shí)在接收端接收其中的菲涅爾反射光和瑞利散射光,經(jīng)光電轉(zhuǎn)換并放大處理,最后得出光纖長度值，該方法的缺點(diǎn)在于：由于近端捏菲爾反射的光功率較大，使其存在測(cè)量盲區(qū)，無法測(cè)量長度較短的光纖。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供光纖長度測(cè)量系統(tǒng)，解決現(xiàn)有光纖長度測(cè)量系統(tǒng)存在測(cè)量盲區(qū)的問題。

本發(fā)明通過以下方案解決上述問題：

光纖長度測(cè)量系統(tǒng)，包括光纖干涉模塊、控制器模塊以及DDS模塊；所述光纖干涉模塊的一路輸入端與待測(cè)光纖相連，所述光纖干涉模塊的輸出端與控制器模塊相連；所述控制器模塊與DDS模塊的輸入端相連；所述DDS模塊的輸出端與光纖干涉模塊的另一路輸入端相連。

進(jìn)一步地，還包括顯示模塊，所述顯示模塊與控制器模塊相連。

進(jìn)一步地，還包括存儲(chǔ)器模塊，所述存儲(chǔ)器模塊與控制器模塊相連。

進(jìn)一步地，所述光纖干涉模塊包括激光器、光子模塊、探測(cè)器、壓電陶瓷和發(fā)射鏡；所述發(fā)射鏡與待測(cè)光纖相連；所述壓電陶瓷與待測(cè)光線相連，所述壓電陶瓷與DDS模塊的輸出端相連，所述壓電陶瓷與光模塊相連；所述光模塊與激光器的輸出端相連，所述光模塊的輸出端與探測(cè)器的輸入端相連。

進(jìn)一步地，所述光子模塊為3*3耦合器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下特點(diǎn)：

本發(fā)明對(duì)兩束相干光信號(hào)的相位差進(jìn)行調(diào)制,并在信號(hào)處理端檢測(cè)出待測(cè)光纖的消光頻率從而計(jì)算出待測(cè)光纖長度，不會(huì)因?yàn)榉颇鶢柗瓷涞墓夤β瘦^大影響長度測(cè)量，不存在測(cè)量盲區(qū),適用于各種長度光纖的測(cè)量。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理框圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例。

光纖長度測(cè)量系統(tǒng)，包括光纖干涉模塊、控制器模塊以及DDS模塊；光纖干涉模塊的一路輸入端與待測(cè)光纖相連，光纖干涉模塊的輸出端與控制器模塊相連；控制器模塊與DDS模塊的輸入端相連；DDS模塊的輸出端與光纖干涉模塊的另一路輸入端相連。

光纖干涉模塊包括反射鏡、壓電陶瓷、激光器、光子模塊和探測(cè)器；發(fā)射鏡與待測(cè)光纖相連；壓電陶瓷與待測(cè)光線相連，壓電陶瓷與DDS模塊的輸出端相連，壓電陶瓷與光模塊相連；光模塊與激光器的輸出端相連，光模塊的輸出端與探測(cè)器的輸入端相連。調(diào)制信號(hào)施加在壓電陶瓷上，壓電陶瓷在徑向產(chǎn)生與調(diào)制信號(hào)成正比的伸縮,實(shí)現(xiàn)對(duì)光信號(hào)的相位調(diào)制。

反射鏡安裝于待測(cè)光纖的一側(cè)，使得光原路返回，形成兩路相干光。壓電陶瓷具有壓電效應(yīng)，將機(jī)械能和電能互換。激光器用于發(fā)射激光。激光器含有激勵(lì)源、具有亞穩(wěn)態(tài)能級(jí)的工作介質(zhì)以及諧振腔。激勵(lì)源促使工作介質(zhì)吸收外來能量達(dá)到激發(fā)態(tài)，維持粒子數(shù)翻轉(zhuǎn)；工作介質(zhì)具有亞穩(wěn)態(tài)級(jí)，能使得受激輻射占主導(dǎo)地位，實(shí)現(xiàn)光放大；諧振腔使得腔內(nèi)光子具有一致的頻率、相位和運(yùn)行方向。調(diào)制信號(hào)輸入至壓電陶瓷中，壓電陶瓷在徑向產(chǎn)生與調(diào)制信號(hào)成正比的伸縮,實(shí)現(xiàn)對(duì)光信號(hào)的相位調(diào)制。光子模塊為3*3耦合器，接收壓電陶瓷的信號(hào)，進(jìn)行光干涉，干涉信號(hào)輸入至探測(cè)器中，將光功率轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電流，輸入至控制器模塊中。

DDS模塊為直接數(shù)字式頻率合成器，1個(gè)復(fù)雜可編程邏輯器件、1個(gè)存儲(chǔ)著1個(gè)完整周期正弦信號(hào)的ROM和1個(gè)8位高速D/A轉(zhuǎn)換芯片構(gòu)成,其最小頻率分辨率將決定系統(tǒng)的最高測(cè)量精度。DDS模塊接收控制器模塊的指令，按指令產(chǎn)生相應(yīng)頻率的信號(hào)輸入至壓電陶瓷中。本發(fā)明的DDS模塊具有低成本、低功耗、高分辨率和快速轉(zhuǎn)換時(shí)間等優(yōu)點(diǎn)，

控制器模塊采集光纖干涉模塊的信號(hào)，運(yùn)用WELCH算法，獲取該頻率的信號(hào)功率與調(diào)制信號(hào)的功率比，完成一個(gè)頻率點(diǎn)的采樣，當(dāng)完成適用范圍內(nèi)所有頻率點(diǎn)的檢測(cè)后，找出信號(hào)功率比最小的頻率點(diǎn)，該點(diǎn)頻率為消光頻率，代入公式計(jì)算出光纖長度。

本發(fā)明進(jìn)一步還包括顯示模塊，顯示模塊與控制器模塊相連；顯示模塊用于顯示所測(cè)得的光纖的長度。本發(fā)明進(jìn)一步還包括存儲(chǔ)器模塊，存儲(chǔ)器模塊與控制器模塊相連，存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)各頻率點(diǎn)以及與之對(duì)應(yīng)的功率比。

本發(fā)明的工作過程為：控制器模塊向DDS模塊發(fā)送指令，使其按指令產(chǎn)生指定頻率的調(diào)制信號(hào)，調(diào)制信號(hào)輸入至光纖干涉模塊中，同時(shí)，待測(cè)光纖的信號(hào)也輸入至光纖干涉模塊中，光纖干涉模塊產(chǎn)生干涉信號(hào)，輸入至控制器模塊中，控制器模塊運(yùn)用WELCH算法，獲取該頻率的信號(hào)功率與調(diào)制信號(hào)的功率比，完成適用范圍內(nèi)所有頻率點(diǎn)的檢測(cè)后，信號(hào)功率比最小的頻率點(diǎn)為消光頻率，將消光頻率代入公式計(jì)算出光纖長度。