[發明專利]光信號的差模分量提取方法及其裝置

有效

• 申請號: 200910052802.6
• 申請日: 2009-06-09
• 公開（公告）號: CN101599766A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發明（設計）人: 張大成;劉亮;皋魏;席剛;周正仙;仝芳軒
• 申請（專利權）人: 上海華魏光纖傳感技術有限公司
• 主分類號: H03M3/00
• 分類號: H03M3/00;G01H9/00
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所
• 代理人: 鄭 瑋

技術領域

本發明涉及智能控制技術領域，尤其涉及一種消除光纖中共模信號衰減因 子的差模信號提取裝置。

背景技術

在光纖振動傳感領域一般采用的干涉儀中選用3×3耦合器把探測光纖中的 反射光干涉后分出兩路對稱的光，再經光電轉換器轉換為電壓信號，之后提取 出有用的信號。這兩路光信號中包含著共模分量和差分分量。在實際應用中， 所述差分分量是實際有用的信號。現有技術中，對每一路光信號進行光電放大 再做減法運算，進而得到差分信號，如下圖1所示。

這在多數情況下都是可行的，通過上述運輸可以把共模分量(公式“I1＝A-b” 中的“A”)消除掉。例如，在實驗室情況下或在應用中光纜熔接損耗一致導致 光輸入均勻對稱平均光功率大小相同。

然而，在實際應用中，熔接節點損耗、接頭衰減特別是在野外應用中光纖 所受的壓力、應力溫度等環境指數都不盡相同，這都會導致輸入到光電探測器 的兩路平均光功率不一致。這樣在實際應用中就會使輸出信號出現整體漂移， 甚至出現差動放大電路的輸出飽和。

發明內容

鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種能更準 確的提取差模信號的裝置。

為實現上述目的，本發明提供了一種光信號的差模分量提取方法，所述光 信號包括第一光信號和第二光信號。所述方法包括如下步驟：獲取所述第一光 信號和第二光信號的電壓信號，從而得到第一電壓信號和第二電壓信號；獲取 所述第一電壓信號和第二電壓信號的差量；根據所述差量調節所述第一電壓信 號和第二電壓信號；獲取所述第一電壓信號和第二電壓信號的差模分量。

本發明的另一方面為一種光信號的差模分量提取裝置，包括將一對光信號 分別轉換成第一和第二電壓信號的第一和第二光電探測器，以及其正輸入端與 所述第一光電探測器連接、其負輸入端與所述第二光探測器連接、并且其輸出 端輸出差模分量的差動放大電路，其特征在于，還包括設置所述光電探測器與 所述差動放大電路之間的數字電位器和控制器，其中所述控制獲取所述電壓信 號的差量，然后根據所述共模分量的差量對所述電壓信號進行調節。

本發明首先提取兩路光電通路中的電壓信號的共模分量，由控制器對所述 共模分量進行比較，再根據差量利用數字電位器對所述電壓信號進行調節。之 后，再通過差動放大電路獲取所述電壓信號的差模分量。由此，可對光電通路 上的電壓信號進行智能調節，更準確的提取差模信號。

附圖說明

參考下文之現時較佳實施例的描述以及附圖，可最佳地理解本發明及其目 的與優點。

圖1為現有的差模分量提取裝置的示意圖；

圖2為本發明的差模分量提取裝置的示意圖。

具體實施方式

參照附圖說明本發明的較佳實施方式。

現說明根據本發明的差模分量的提取方法。首先，通過光電探測器將干涉 儀傳出的兩路對稱的帶有共模信號和差模信號的光信號轉變為對應的電壓信 號，從而到第一電壓信號和第二電壓信號。此后，獲取所述第一和第二電壓信 號的共模分量，從而得到第一和第二共模分量。然后，根據所述第一共模分量 和第二共模分量的差調節所述第一和第二電壓信號。具體的，對共模分量較大 的電壓信號進行衰減而進行調節，直至所述兩個電壓信號相同。最后，獲取經 調節的所述第一和第二電壓信號的差模分量。如本技術領域的技術人員所應理 解的，也可對共模分量較小的電壓信號進行增益而進行調節。此外，在通過光 電傳感裝置獲得所述第一電壓和第二電壓之后，可對它們進行放大。

現根據圖2說明根據本發明的差模信號提取裝置。

圖2示出了根據本發明較佳實施例的差模信號提取裝置100。如圖2所示， 差模信號提取裝置100包括第一光電通路10和第二光電通路20。第一光電通路 10包括光電探測器102以及第一光電放大電路103。類似地，第二光電通路20 包括光電探測器202以及第二光電放大電路203。