光纤Mach-Zehnder干涉法超声波检测研究

基于马赫曾德(Mach-Zehnder)光学干涉原理,通过在长30 mm、直径11 mm、壁厚0.5 mm的聚碳酸酯棒上缠绕光纤,研制了普通1 550 nm单模光纤、保偏弯曲不敏感光纤这2种干涉传感器(二者的共振频率均为40 kHz),并搭建2套对应的光纤干涉系统,以研究光纤检测电缆局部放电超声波的方法。用超声发生器产生28 kHz和40 kHz的超声波来模拟电缆局部放电超声波,利用光纤干涉系统进行检测试验,通过光纤检测超声信号进行频域分析,研究超声源距离、超声传播介质对光纤传感性能的影响。结果表明:保偏弯曲不敏感光纤干涉传感器及其光纤干涉系统能检测到40 kHz超声波;在超声源和传感器间传播介质为硅橡胶时,传感信号随硅橡胶厚度增加而增强。