技術(shù)特征：

1.一種光纖型振動(dòng)傳感測(cè)量系統(tǒng)，包括振動(dòng)系統(tǒng)，所述振動(dòng)系統(tǒng)包括支撐梁(3)，懸臂梁(5)，光源(1)，所述懸臂梁(5)垂直設(shè)置于支撐梁(3)上，所述支撐梁(3)固定安裝在支撐梁剛性梁(7)上，所述懸臂梁(5)上固定有一光纖(2)，其特征在于，在所述光纖(2)上選擇一位移和能量最敏感點(diǎn)作為光纖光柵(4)的黏貼點(diǎn)，所述懸臂梁(5)采用光敏感材料，通過(guò)在所述質(zhì)量塊(6)上方采用全光脈沖(9)使得懸臂梁(5)振動(dòng)，所述全光脈沖(9)采用全光驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，且在懸臂梁(5)的末端位置處上下對(duì)稱(chēng)設(shè)置有質(zhì)量塊(6)，通過(guò)設(shè)置一光檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)量振動(dòng)加速度及振幅信號(hào)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖型振動(dòng)傳感測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于：所述全光驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要包括激光光源、將光束進(jìn)行3DB分光的光耦合器、減少反射光對(duì)光譜輸出功率穩(wěn)定性產(chǎn)生不良影響的光隔離器、調(diào)節(jié)光相位的相位調(diào)制器、用于探測(cè)干涉條紋的光電探測(cè)器、用于感測(cè)外界變化的刻槽型光纖光柵與懸臂梁間形成的F-P干涉儀，所述刻槽光纖光柵在懸臂梁上粘貼位置的選取是通過(guò)對(duì)懸臂梁不同粘貼位置的應(yīng)力、擾度進(jìn)行分析，分別計(jì)算出懸臂梁自由端的擾度、作用力量程及光纖的最大微應(yīng)變，選擇最佳粘貼點(diǎn)；所述激光光源發(fā)出的激光通過(guò)3dB光耦合器耦合進(jìn)光纖，以便光功率可以均等的分開(kāi)到懸臂梁上，然后光功率在3dB耦合器里面進(jìn)行傳輸并分別到達(dá)F-P干涉儀，一部分信號(hào)將進(jìn)入光檢測(cè)器，通過(guò)相應(yīng)光纖光柵波長(zhǎng)及衰減的變化可以測(cè)出振動(dòng)的頻率、幅度及加速度大小。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光纖型振動(dòng)傳感測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于：所述振動(dòng)系統(tǒng)還包括電動(dòng)分度頭，所述電動(dòng)分度頭不旋轉(zhuǎn)時(shí)當(dāng)作支撐塊，在旋轉(zhuǎn)時(shí)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)物體角速率的檢測(cè)，剛性懸臂梁在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，由于質(zhì)量塊重力作用會(huì)產(chǎn)生周期性形變，檢測(cè)周期性形變就可以得到周期性信號(hào)，通過(guò)光束與光路輸出的光束經(jīng)過(guò)光電探測(cè)器可以形成電信號(hào)，將電信號(hào)作為輸入接入到頻譜分析儀中通過(guò)兩路信號(hào)之間的頻率變化解算周期性信號(hào)就得出剛性結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光纖型振動(dòng)傳感測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于：所述光檢測(cè)系統(tǒng)包括激光器、分光鏡、通過(guò)衰減傳輸光功率來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的實(shí)時(shí)控制的可變光衰減器、用于對(duì)光產(chǎn)生的不同偏振進(jìn)行控制的光纖偏振控制器、用于提高光探測(cè)器接收信號(hào)的平衡光探測(cè)器和顯示輸入信號(hào)頻譜特性的電子頻譜分析儀；

所述激光器發(fā)射的光束通過(guò)光纖射入分光鏡，所述分光鏡將光束分成信號(hào)光和參考光；所述信號(hào)光傳輸至第一可變光衰減器衰減傳輸光功率后再傳入光纖偏振控制器，經(jīng)過(guò)信號(hào)變化后通過(guò)光電探測(cè)器進(jìn)行測(cè)量；測(cè)量后通過(guò)光纖輸入平衡光探測(cè)器并將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)；所述參考光經(jīng)過(guò)光纖傳輸至第二可變光衰減器后再傳輸至平衡光探測(cè)器將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)；所述平衡光探測(cè)器將電信號(hào)傳輸至電子頻譜分析儀。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光纖型振動(dòng)傳感測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于：所述刻槽型光纖光柵主要是由光纖包層及纖芯構(gòu)成，刻槽結(jié)構(gòu)區(qū)只存在單側(cè)區(qū)域，當(dāng)施加一定的全光脈沖(9)驅(qū)動(dòng)作用于敏感懸臂梁上時(shí)，懸臂梁上會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)振動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致懸臂梁發(fā)生彎曲，刻槽型光纖光柵在彎曲下會(huì)發(fā)生一定的褶皺型結(jié)構(gòu)，從而激發(fā)包層模的耦合，使得光傳輸譜發(fā)生相應(yīng)的變化。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光纖型振動(dòng)傳感測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于：當(dāng)高功率的脈沖激光束聚焦后輻射在所述懸臂梁(5)的敏感材料上時(shí)，由于輻射區(qū)內(nèi)吸收了激光的能量，將在其表面產(chǎn)生一團(tuán)高溫高壓的等離子體，這些離子體不斷吸收來(lái)自激光的能量，并迅速向四周的介質(zhì)中擴(kuò)張，進(jìn)而形成一道等離子沖擊波，受反作用力的作用，輻射靶面將受到一個(gè)陣面陡峭的面沖擊載荷，材料受到的峰值壓力的計(jì)算公式：

$P_{\max }\left({\mathrm{GP}}_a\right)=3.22\left(\frac{\mathrm{\α}}{2\mathrm{\α}+2}\right)\×{\mathrm{\ρ}}_0^{1/3}(g/{\mathrm{cm}}^3)\×I_0^{2/3}(GW/{\mathrm{cm}}^2)---\left(1\right)$

在該式中，ρ₀(g/cm³)表示20攝氏度空氣的密度，α為等離子體熱能占內(nèi)能的比例，通常取0.25；I₀(GW/cm²)為激光的功率密度，同時(shí)I₀與激光各參數(shù)的關(guān)系滿(mǎn)足式

$I_0(GW/{\mathrm{cm}}^2)=\frac{P\left(GW\right)}{f\left(Hz\right)\mathrm{\τ}\left(s\right)A\left({\mathrm{cm}}^2\right)}---\left(2\right)$

式中I₀(GW/cm²)為功率密度，P(GW)為平均功率，f(Hz)是激光頻率，τ(s)為激光脈寬，A(cm²)為激光的光斑面積，若激光功率密度為I₀，激光單脈沖能量為E，脈寬為τ，光斑面積為A，則它們的關(guān)系將滿(mǎn)足式(3):

$I_0=\frac{E}{\mathrm{\τ}A}---\left(3\right)$

將上述的參數(shù)帶入式(3)中求得激光功率密度I_o，再將求得的I₀帶入式(1)中可以求得材料受到的激光壓力的峰值P_max(GP_a)。