技术特征：
1.基于双信号相位差的低频应变检测系统，包括激光器、两个干涉仪、两个相位调制器、信号发生器、两个光电探测器及信号解调与调制模块，其特征在于：两个干涉仪共用一个干涉臂，该干涉臂为参考臂，其上设置一个相位调制器；其中一个干涉仪的干涉臂用于感知外部应变，是为传感臂；另一干涉仪的干涉臂，为补偿臂，其上设置一个相位调制器；两个干涉仪由传感臂感知外部应变，而参考臂与补偿臂用于隔绝外部应变干扰；所述信号发生器和参考臂上的相位调制器在两个干涉仪中引入相位调制信号；所述的光电探测器与两个干涉仪连接，光电探测器用于将双路干涉信号转换为双路电信号；所述信号解调与调制模块与两个光电探测器连接，信号解调与调制模块对双路电信号做基于椭圆拟合算法的相位差解调，根据所得相位差，信号解调与调制模块发出电压信号驱动补偿臂上的相位调制器，使双路电信号的相位差趋于一个预设额定值；计算得出双干涉仪相位差变化，进而得出传感臂光纤长度变化。2.根据权利要求1所述的基于双信号相位差的低频应变检测系统，其特征在于，该检测系统的检测方法包括以下步骤：步骤一，两个干涉仪生成双路干涉信号；步骤二，信号发生器对参考臂上的相位调制器进行激励，在两个干涉仪中引入相位调制信号；步骤三，通过光电探测器将所述的双路干涉信号转换为双路电信号；步骤四，通过信号解调与调制模块对所述的双路电信号做相位差解调；步骤五，根据所得相位差，信号解调与调制模块发出电压信号驱动补偿臂上的相位调制器，使双路电信号的相位差趋于一个预设额定值；步骤六，计算得出双干涉仪相位差变化，进而得出传感臂光纤长度变化。3.根据权利要求2所述的基于双信号相位差的低频应变检测系统，其特征在于，预设额定值为90
°
。4.根据权利要求3所述的基于双信号相位差的低频应变检测系统，其特征在于，步骤四与步骤五的具体步骤为：通过信号解调与调制模块对双路数字信号做基于椭圆拟合算法的数字化解调，得出双干涉仪的相位差β
n
，得出相位差偏离90
°
的量ε
n
＝β
n-90
°
，信号解调与调制模块中的数据模拟输出器对补偿臂上的相位调制器进行调制δv
n
，使补偿臂产生ε
n
的相位变化，使双路信号的相位差为90
°
。5.根据权利要求4所述的基于双信号相位差的低频应变检测系统，其特征在于，步骤六中测量双干涉仪的相位差，得出β
n+1
、ε
n+1
，数据模拟输出器对补偿臂上的相位调制器进行调制，使补偿臂产生ε
n+1
＝β
n+1-90
°
的相位变化，相位差单次变化不能超过90
°
，如果超过90
°
，则减小两次测量的时间间隔；根据第n与n+1次的相位差变化ε
n+1
，再进一步计算得出光纤长度变化；根据每次测试得到的ε
n
，绘制出外界应变曲线(α
n
，t
n
)，其中
技术总结
本发明公开了一种基于双信号相位差的低频应变检测系统及检测方法，该系统包括激光器、两个干涉仪、两个相位调制器、信号发生器、两个光电探测器及信号解调与调制模块；两个干涉仪共用一个干涉臂，该干涉臂为参考臂，其上设置一个相位调制器；其中一个干涉仪的干涉臂用于感知外部应变，是为传感臂；另一干涉仪的干涉臂，为补偿臂，其上设置一个相位调制器；本发明通过在干涉信号中引入相位补偿技术，使两路干涉信号的相位差处于90
技术研发人员：时金辉 俞本立 光东 左铖 吴许强
受保护的技术使用者：安徽大学
技术研发日：2021.10.14
技术公布日：2022/1/14