[實用新型]分組同步式光纖傳感分析儀

無效

• 申請號: 200820059941.2
• 申請日: 2008-06-19
• 公開（公告）號: CN201233250Y
• 公開（公告）日: 2009-05-06
• 發明（設計）人: 鐘少龍;吳亞明
• 申請（專利權）人: 上海前所光電科技有限公司
• 主分類號: G01D5/26
• 分類號: G01D5/26;G02B6/26
• 代理公司: 上海世貿專利代理有限責任公司
• 代理人: 嚴新德

技術領域：

本實用新型涉及物理領域，尤其涉及光傳感技術，特別是一種分組同步式光纖傳感分析儀。

背景技術：

隨著密集波分復用DWDM技術、摻鉺光纖放大器EDFA技術和光時分復用OTDM技術的發展和成熟，光纖通信技術正向著超高速、大容量通信系統的方向發展，并且逐步向全光網絡演進。其中，光纖傳感器因為在抗電磁干擾、輕巧、靈敏度、長距離傳輸等方面具有巨大的技術優勢，得到了廣泛應用。

光纖光柵傳感技術和光纖微機電(MEMS)傳感技術是兩個典型的光纖傳感器技術。

光纖光柵傳感技術以在單模石英光纖上照射制作的敏感柵區作為敏感單元，其感測過程可通過外界參量對光纖光柵中心波長或帶寬的調制來實現，波長調制(或波長編碼)代表著新一代光傳感器的發展方向。光纖光柵因具有制作簡單、穩定性好、體積小、抗電磁干擾、使用靈活、易于同光纖集成及可構成網絡等諸多優點，被廣泛應用于橋梁、大壩、大型建筑、石化、電力、鋼鐵、核工業、飛機船舶制造、醫療等多種場合。

光纖微機電(MEMS)傳感技術則是將采用MEMS微加工工藝的敏感結構與光纖傳感信號檢測技術相結合，通過加工尺度為微納米級的敏感結構將溫度、應變、壓力、振動、流量、氣體成分等多種物理、化學量調制成易于遠距離傳輸并不受電磁干擾的光纖信號，具有高靈敏度、體積小、批量生產、成本低的優點，可以廣泛應用于電力、石油化工、工業控制、航空航海、土木工程、安全防衛等領域。

光纖光柵傳感技術和光纖微機電傳感技術都需要利用傳感分析儀實現大容量、高精度的信號解調，以實現光纖傳感器信號傳輸距離遠、信息容量大、成本低的優勢。光纖傳感分析儀是光纖傳感系統中的關鍵設備，用于完成對光纖傳感器的輸入光信號激勵和輸出信號檢測，最終將光纖傳感器輸出的攜帶待測物理量信息的光信號轉換成為易于直觀讀取、顯示、存儲、傳送的數字信號。現有技術中，光纖傳感分析儀由光源(通常為波長調制光源，也可為非調制光源)、光分路器、光電轉換放大器、數據采集器和處理器等構成，其光源功率有局限，高速的高精度同步數據采集器通道數量也有局限，不利于實現容量擴展。現有的光纖光柵解調儀所采用的解調原理主要有匹配光纖光柵濾波法、邊緣濾波法、非平衡掃描邁克爾遜干涉法、可調諧F-P濾波法、可調諧窄帶光源法以及衍射法等等，擴展容量(也即增加測量通道數量)的方法大都是增加光開關的方式實現，因此，現有光纖光柵解調儀最大能擴展的通道數直接取決于光開關能達到的通道數，目前商用化的具有上億次切換壽命的光開關通道數一般不超過32，每通道的售價約為200美元左右，因此直接采用光開關進行通道數擴展的方法成本較高，而且隨著光開關通道數的增加光開關的插入損耗也直線增加，從而導致光纖傳感分析儀與光纖傳感器之間的有效傳輸距離降低，更為重要的是，光開關各通道之間的切換時間及穩定時間通常會使光纖傳感分析儀各通道之間的時延增大，影響多通道數據采集的時間同步性。例如，用于橋梁等土木工程結構或發電機等大型機械設備振動測試分析時，通常需要對數十個振動傳感器進行同步信號采集和分析，直接借助光開關進行多通道擴展的方式難以滿足對光纖傳感分析儀測量實時性的要求。此外，在實際工程應用中，還往往需要借助多種光纖傳感器，如溫度、應變、壓力、振動、流量、氣體成分等多種物理、化學量，進行組合使用才能實現對被監測或檢測對象性能狀況的準確評估，例如，大跨度橋梁結構安全監測系統中，除使用數百只光纖光柵應變計進行關鍵受力部位的應力變形監測外，通常還會用到光纖微機電加速度傳感器對橋梁結構整體的振動模態進行分析。而現有的光纖傳感分析儀不能同時接入多種類型光纖傳感器，也不具備診斷分析能力。

發明內容：

本實用新型的目的在于提供一種分組同步式光纖傳感分析儀，所述的這種分組同步式光纖傳感分析儀要解決現有技術中光纖傳感分析儀信號采集通道有局限、不能同時接入多種類型光纖傳感器、不具備診斷分析能力的技術問題。