【技术实现步骤摘要】
本技术涉及光纤干涉式传感，特别是涉及一种光纤加速度计探头以及加速度传感系统。
技术介绍
1、地震勘探是油气资源开采领域普遍采用的勘探方法，由于常规油气资源匮乏，油气开发转向非常规油气藏，非常规油气藏一般处于复杂的深层地质环境中。低频信号具有较强的穿透性，可传播至地表深处，携带丰富的反演信息，采用0-160hz的人工激发低频地震波信号作为震源，更适宜于深层非常规油气藏的勘探。光纤加速度计以光纤作为传输媒质、以光作为载体，具有高灵敏度、耐高温高压及抗电磁干扰能力强等优势，便于井下低频地震勘探。但目前光纤加速度计探头存在灵敏度低的问题，难以满足实际测量需求。
技术实现思路
1、本技术的目的是提供一种光纤加速度计探头和加速度传感系统，能够在一定程度上提升光纤加速度计探头的勘测精度，更好的满足低频检波的动态范围要求。
2、为解决上述技术问题，本技术提供一种光纤加速度计探头，应用于加速度传感系统，包括质量块；设置在所述质量块两端的第一弹性柱体和第二弹性柱体；分别缠绕在所述第一弹性柱体和所述第二弹性柱体上的第一光纤和第二光纤；设置在所述第一光纤的第二端部的第一反射元件；设置在所述第二光纤的第二端部的第二反射元件；
3、其中，所述第一光纤的第一端部和所述第二光纤的第一端部均和所述加速度传感系统中的光源组件以及光探测器通过光路组件相连接，以便所述光源组件输出的光线通过所述光路组件分成两路相干光线分别输入至所述第一光纤和所述第二光纤内，且经过所述第一反射元件和所述第二反射元件反
4、可选地，所述第一反射元件和所述第二反射元件均为法拉第旋转镜。
5、可选地，所述第一弹性柱体和所述第二弹性柱体均为硅胶；所述质量块为锰黄铜结构块；所述第一光纤和所述第二光纤为g657.a2抗弯曲光纤。
6、可选地，所述质量块为横截面半径为14mm～16mm的圆柱体；所述第一弹性柱体和所述第二弹性柱体均为横截面半径小于所述质量块的横截面半径的圆柱体；所述质量块和所述第一弹性柱体以及所述第二弹性柱体的总高度为28mm～32mm。
7、可选地，所述质量块、所述第一弹性柱体和所述第二弹性柱体均封装于柱形外壳中，所述柱形外壳的两端设置有铝盖，用于和所述柱形外壳共同形成封闭腔体；
8、且，两个所述柱形外壳分别和所述第一弹性柱体和所述第二弹性柱体背离所述质量块的端部贴合连接。
9、一种加速度传感系统，包括如上任一项所述光纤加速度计探头；光源组件、光探测器、光路组件以及信号处理单元；所述光源组件输出的输出端和所述光探测器的输入端均分别通过所述光路组件和所述光纤加速度计探头相连接；所述光探测器的输出端和所述信号处理单元的输入端相连接；
10、其中，所述光源组件输出的光线经过所述光路组件分成两路相干光线，并分别入射至所述光纤加速度计探头的第一光纤和第二光纤中，两路所述相干光线分别经过所述光纤加速度计探头的第一反射元件和第二反射元件反射后入射至所述光路组件，并在所述光路组件中发生干涉后入射至所述光探测器，所述光探测器对干涉光波进行探测和光电转换，并将转换后的电信号传输至所述信号处理单元，以便所述信号处理单元对探测到的信号进行处理。
11、可选地，所述光路组件包括光纤耦合器和铌酸锂y波导调制器；还包括信号处理单元；
12、其中，所述光源组件的输出端和所述光纤耦合器的第一端相连接；所述光纤耦合器的第二端和所述铌酸锂y波导调制器的光信号输入端相连接；所述铌酸锂y波导调制器的第一输出端和第二输出端分别和所述光纤加速度计探头中的第一光纤的第一端部以及第二光纤的第一端部相连接；所述光纤耦合器的第三端和所述光探测器的输入端相连接；所述光探测器的输出端和所述信号处理单元的输入端相连接；所述信号处理单元的输出端和所述铌酸锂y波导调制器的调制信号输入端相连接；
13、其中，所述光源组件输出的光线通过所述光纤耦合器传输至所述铌酸锂y波导调制器，所述铌酸锂y波导调制器将所述光线分束形成两路相干光线分别入射至所述第一光纤和所述第二光纤，两路所述相干光线分别传输至所述光纤加速度计探头中的第一反射元件和第二反射元件后反射经过所述第一光纤和所述第二光纤入射至所述铌酸锂y波导调制器内，并在所述铌酸锂y波导调制器内发生相互干涉；相互干涉的光波经过所述光纤耦合器传输至所述光探测器；所述光探测器检测获得干涉信号，并将干涉信号传输至所述信号处理单元；所述信号处理单元对所述干涉信号进行解调运算后获得待测信号以及载波调制信号，并将载波调制信号输入至所述铌酸锂y波导调制器，以便所述铌酸锂y波导调制器对相互干涉的光波进行调制。
14、可选地，所述光源组件和所述光纤耦合器之间设置有光隔离器。
15、可选地，所述光纤耦合器的第二端和所述铌酸锂y波导调制器的光信号输入端之间设置有消偏器；所述铌酸锂y波导调制器的第一输出端和所述第一光纤的第一端部之间设置有第一消偏器；所述铌酸锂y波导调制器的第二输出端和所述第二光纤的第一端部之间设置有第二消偏器；
16、所述光纤耦合器的第二端和所述消偏器之间通过单模光纤相连接；所述消偏器和所述铌酸锂y波导调制器的光信号输入端之间通过保偏光纤相连接；
17、所述第一消偏器和所述铌酸锂y波导调制器的第一输出端之间、以及所述第二消偏器和所述铌酸锂y波导调制器的第二输出端之间均通过保偏光纤相连接。
18、可选地，所述信号处理单元包括a/d转换电路、fpga信号处理单元及d/a转换电路；
19、其中，所述a/d转换电路的输入端和所述光探测器的输出端相连接；所述a/d转换电路的输出端和所述fpga信号处理单元的输入端相连接；所述fpga信号处理单元的输出端和所述d/a转换电路的输入端相连接；所述d/a转换电路的输出端和所述铌酸锂y波导调制器的调制信号输入端相连接。
20、本技术所提供的一种光纤加速度计探头以及加速度传感系统；该光纤加速度计探头应用于加速度传感系统，包括质量块；设置在质量块两端的第一弹性柱体和第二弹性柱体；分别缠绕在第一弹性柱体和第二弹性柱体上的第一光纤和第二光纤；设置在第一光纤的第二端部的第一反射元件；设置在第二光纤的第二端部的第二反射元件；其中，第一光纤的第一端部和第二光纤的第一端部均和加速度传感系统中的光源组件以及光探测器通过光路组件相连接，以便光源组件输出的光线通过光路组件分成两路相干光线分别输入至第一光纤和第二光纤内，且经过第一反射元件和第二反射元件反射后的光线通过光路组件相互干涉后传导至光探测器。
21、本申请中光纤加速度计探头中在质量块的两端分别设置第一弹性柱体和第二弹性柱体，并在第一弹性柱体和第二弹性柱体上分别缠绕设置第一光纤和第二光纤；同时在第一光纤的第二端部和第二光纤的第二端部分别设置有第一反射元件和第二反射元件；由此在实际勘测过程中，当勘测位置产生振动而带动质量块振动的过本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种光纤加速度计探头，其特征在于，应用于加速度传感系统，包括质量块；设置在所述质量块两端的第一弹性柱体和第二弹性柱体；分别缠绕在所述第一弹性柱体和所述第二弹性柱体上的第一光纤和第二光纤；设置在所述第一光纤的第二端部的第一反射元件；设置在所述第二光纤的第二端部的第二反射元件；
2.如权利要求1所述的光纤加速度计探头，其特征在于，所述第一反射元件和所述第二反射元件均为法拉第旋转镜。
3.如权利要求1所述的光纤加速度计探头，其特征在于，所述第一弹性柱体和所述第二弹性柱体均为硅胶；所述质量块为锰黄铜结构块；所述第一光纤和所述第二光纤为G657.A2抗弯曲光纤。
4.如权利要求3所述的光纤加速度计探头，其特征在于，所述质量块为横截面半径为14mm～16mm的圆柱体；所述第一弹性柱体和所述第二弹性柱体均为横截面半径小于所述质量块的横截面半径的圆柱体；所述质量块和所述第一弹性柱体以及所述第二弹性柱体的总高度为28mm～32mm。
5.如权利要求1所述的光纤加速度计探头，其特征在于，所述质量块、所述第一弹性柱体和所述第二弹性柱体均封装于柱形外壳
6.一种加速度传感系统，其特征在于，包括如权利要求1至5任一项所述光纤加速度计探头；光源组件、光探测器、光路组件以及信号处理单元；所述光源组件输出的输出端和所述光探测器的输入端均分别通过所述光路组件和所述光纤加速度计探头相连接；所述光探测器的输出端和所述信号处理单元的输入端相连接；
7.如权利要求6所述的加速度传感系统，其特征在于，所述光路组件包括光纤耦合器和铌酸锂y波导调制器；
8.如权利要求7所述的加速度传感系统，其特征在于，所述光源组件和所述光纤耦合器之间设置有光隔离器。
9.如权利要求7或8所述的加速度传感系统，其特征在于，所述光纤耦合器的第二端和所述铌酸锂y波导调制器的光信号输入端之间设置有消偏器；所述铌酸锂y波导调制器的第一输出端和所述第一光纤的第一端部之间设置有第一消偏器；所述铌酸锂y波导调制器的第二输出端和所述第二光纤的第一端部之间设置有第二消偏器；
10.如权利要求7所述的加速度传感系统，其特征在于，所述信号处理单元包括A/D转换电路、FPGA信号处理单元及D/A转换电路；
...【技术特征摘要】
1.一种光纤加速度计探头，其特征在于，应用于加速度传感系统，包括质量块；设置在所述质量块两端的第一弹性柱体和第二弹性柱体；分别缠绕在所述第一弹性柱体和所述第二弹性柱体上的第一光纤和第二光纤；设置在所述第一光纤的第二端部的第一反射元件；设置在所述第二光纤的第二端部的第二反射元件；
2.如权利要求1所述的光纤加速度计探头，其特征在于，所述第一反射元件和所述第二反射元件均为法拉第旋转镜。
3.如权利要求1所述的光纤加速度计探头，其特征在于，所述第一弹性柱体和所述第二弹性柱体均为硅胶；所述质量块为锰黄铜结构块；所述第一光纤和所述第二光纤为g657.a2抗弯曲光纤。
4.如权利要求3所述的光纤加速度计探头，其特征在于，所述质量块为横截面半径为14mm～16mm的圆柱体；所述第一弹性柱体和所述第二弹性柱体均为横截面半径小于所述质量块的横截面半径的圆柱体；所述质量块和所述第一弹性柱体以及所述第二弹性柱体的总高度为28mm～32mm。
5.如权利要求1所述的光纤加速度计探头，其特征在于，所述质量块、所述第一弹性柱体和所述第二弹性柱体均封装于柱形外壳中，所述柱形外壳的两端...
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