几种光纤振动传感原理

一、白光干涉

（1）结构图

   白光干涉用宽光谱作光源，经过2X2分支器（耦合器），将其分成两路，分别在L2和L2中传输，经末端反射镜反射后沿原路返回至2X2耦合器相加形成干涉，由光电转换（PD）后进行信号处理

图1 干涉原理图

（2）干涉原理

宽光谱光源的光强及其干涉公式如下

（3）干涉信号图

    干涉信号随两路光光程差的变化而左右摆动

难点：白光干涉的信号可见度不高，且信号是随着光程差而左右摆动，在信号处理上有难度，特别是系统噪声很大，且LED的中心波长漂移、光纤的蠕动，都将使信号的处理难度加大，因此此类系统误报较高。

二、光纤MZ

 （1）结构图与白光一样，所不同的是光源采用相干性很好的激光，使得信号的可见度十分清晰。

 （2）计算公式

 （3）信号图

这类系统十分灵敏，风声、雨声、说话声统统反映到信号输出上，报警阈值选择工作量大，调试工作量大，系统误报率的高低与调试有很大关系。

三、模间变换

（1）结构图

    由单模光纤进入多模光纤，经多模光纤末端反射镜反射后，沿多模光纤往回传输至单模光纤，此时，返回的光可能不是基模，而单模光纤只能传输基模，因此，光无法返回至信号接收端，当多模光纤处于震荡状态时，多模光纤中返回到单模光纤时，可能存在基模，因而得以沿单模光纤传回，而被探测到并进行处理。

系统结构图

（2）信号图

   为节约成本，通常将光源通过分光器分成多束，通过通讯光纤进入不同的振动传感光纤（多模），由于实际施工中，控制个分区的长度，使得传输回来的光不会同时出现在探测器中，而是有一定间隔的脉冲串，每个脉冲就是一个防区的振动信号，因此这类系无论是单防区或多防区，包括通讯光纤，较大长度小于10km！而且由于信号较弱，采用累加技术进行降噪，降低了系统的频响。

四、我们的优势

   由于光纤是线型振动传感元件，其对外界的振动响应取决于光纤的所受张力、温度等环境参数，因而很难穷尽所有振动模式，所谓建立数据库进行模式识别无非故弄玄虚！有些厂家为减少风雨引起的误报，拿出一个防区进行风雨探测（风雨环），即在其它防区做出报警，该风雨环也作出报警时，认为是风雨引起，从而不报警！

   我们的设备基于MZ系统，也就是AD0通道，在此基础上进行了创新性算法，风雨引起的误报基本没有，而且信号波形完全与外界的振动行为相对应，调试十分简单，到目前为止，未发现国内外同行能做到这个水平！

   我们的低端设备只是普通的MZ系统，在信号调试上也有独到的算法，也降低风雨引起的误报。