一种基于激光器的传感器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于光学传感技术领域，特别涉及一种基于激光器的传感器。
【背景技术】
[0002] 现有技术中测量长度、温度、折射率、压力等物理量的微小变化时，通常采用激光 相位型干涉法进行测量，基于马赫-曾德尔干涉仪的光学传感器是一种常见利用激光相位 型干涉法进行测量的传感器，其原理是将激光器输出的激光分成两束，分别进入干涉仪的 两臂中，两路光经过不同的传输路径后再汇合，形成干涉，由探测器检测两束光的相位差， 进而确定被测的物理量。由于两个臂的光程量可以受到温度、压力等外在条件的影响，所 以，马赫-曾德尔干涉仪可以实现应变、温度等物理量的测量，是许多传感器的重要物理基 础。但这种传感器检测的是两束激光的相位差，其检测精度和灵敏度依然有限，需要提供一 种新型的高精度、高灵敏度的光学传感器。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型的目的在于提供一种基于激光器的传感器，旨在提高测量精度和灵敏 度。
[0004] 本实用新型是这样实现的，一种基于激光器的传感器，包括泵浦源、含有增益介质 的第一公共段、第二公共段，以及通过能够将入射光分为偏振方向不同的第一线偏振光和 第二线偏振光的第一偏振分光单元和第二偏振分光单元并列连接于第一公共段和第二公 共段之间的参考段和检测段；
[0005] 所述第一公共段、第二公共段和参考段形成传输第一线偏振光的第一激光谐振 腔，所述第一公共段、第二公共段和检测段形成传输第二线偏振光的第二激光谐振腔；
[0006] 所述检测段设有能引起光程变化的传感元件，所述第二公共段设有一输出单元或 者所述参考段和检测段各设有一输出单元，所述输出单元连接合光单元，所述合光单元连 接光电探测器，在所述合光单元和输出单元之间还设有用于将第一线偏振光和第二线偏振 光的偏振态变为一致的偏振态旋转单元。
[0007] 作为本实用新型的优选技术方案：
[0008] 所述参考段包括参考光纤，所述检测段包括检测光纤，所述能引起光程变化的传 感元件设置于所述检测光纤段，所述参考光纤和检测光纤采用保偏光纤。
[0009] 所述参考光纤和检测光纤各设有一所述输出单元，于其中一所述输出单元的输出 光路上设有所述偏振态旋转单元。
[0010] 所述第一公共段包括第一公共光纤，所述第一公共光纤采用保偏光纤，所述第一 公共光纤设有与所述泵浦源连接的波分复用器，所述增益介质设置于所述波分复用器和第 一偏振分光单元之间。
[0011] 所述第一公共段、第二公共段、参考段和检测段均采用自由空间传输。
[0012] 所述输出单元设置于所述第二公共段的末端，于所述输出单元的出射光路上设有 可将所述输出单元输出的光分为偏振方向不同的线偏振光的第三偏振分光单元，在其中一 种线偏振光的传输路径上设有所述偏振态旋转单兀，该偏振方向不同的线偏振光的偏振态 分别和所述的第一线偏振光和第二线偏振光的偏振态相同。
[0013] 所述第一公共段采用自由空间传输，所述第一公共段还包括设置于所述泵浦源的 输出方向的双色镜，所述增益介质设置于所述双色镜和第一偏振分光单元之间，所述泵浦 源发出的泵浦光经过所述双色镜进入所述第一公共段。
[0014] 在所述参考段上设有延时单元。
[0015] 在所述参考段和/或检测段设有可调衰减单元。
[0016] 所述第一公共段或第二公共段设有单频获取单元，或者所述参考段和检测段各设 有一单频获取单元。
[0017] 本实用新型提供的传感器包括偏振态不同的两个激光谐振腔，这两个激光谐振腔 共用包含同一个增益介质的公共段，并且在检测段设置能引起光程变化的传感元件，通过 传感元件感应被测物理量，导致检测段传输激光频率发生变化，使两路激光产生频率差，由 这两路不同频率的激光发生外差干涉，通过检测频率差确定被测物理量的大小，而由于激 光振荡的频率对谐振腔的光程变化非常敏感，因此该传感器的检测灵敏度和精度远高于传 统的基于相位差的传感器，并且该传感器的两个谐振腔存在共程的光路，外界环境导致公 共段的变化所引起这两个激光器的频率变化基本一致，因此检测频率差值可以抵消这变 化，因此该传感器抗干扰能力强，适合用于测量多种物理量的微小变化。
【附图说明】
[0018] 图1是本实用新型第一实施例提供的基于激光器的传感器的结构示意图（一）；
[0019] 图2是本实用新型第一实施例提供的基于激光器的传感器的结构示意图（二）；
[0020] 图3是本实用新型第一实施例提供的基于激光器的传感器的结构示意图（三）；
[0021] 图4是本实用新型第一实施例提供的基于激光器的传感器的结构示意图（四）；
[0022] 图5是本实用新型第二实施例提供的基于激光器的传感器的结构示意图；
[0023] 图6是本实用新型第三实施例提供的基于激光器的传感器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0024] 为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施 例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0025] 以下结合具体实施例对本实用新型的具体实现进行详细描述：
[0026] 请参考图1至图4,本实用新型实施例提供一种基于激光器的传感器，包括泵浦源 01、设有增益介质021的第一公共段02、第二公共段03以及并列连接于第一公共段和第二 公共段之间的参考段04和检测段05,参考段04和检测段05的两端分别通过第一偏振分 光单元06和第二偏振分光单元07连接于第一公共