[發(fā)明專利]一種多通道光纖光柵解調(diào)儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910241202.4
• 申請日: 2009-11-25
• 公開（公告）號: CN101718942A
• 公開（公告）日: 2010-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊遠(yuǎn)洪;張萍萍;楊明偉;馬游春;陳淑英
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G02F2/00
• 分類號: G02F2/00;G01D5/353;G01J3/42
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司 11251
• 代理人: 李新華

1.一種多通道光纖光柵解調(diào)儀，其特征在于包括：

由可調(diào)諧、帶溫控的微機械結(jié)構(gòu)濾波器構(gòu)成的掃描式光纖激光器(17)，可為所述多通道光纖光柵解調(diào)儀提供一個高功率、窄線寬、波長可調(diào)諧的光源；

由增益平坦濾波器構(gòu)成的增益匹配光纖放大器(18)，實現(xiàn)掃描式光纖激光器(17)功率的放大，并保證多通道光纖光柵解調(diào)儀光源波長峰值的平坦度；

第二光纖耦合器(19)將增益匹配光纖放大器(18)輸出光分為兩份，一份通過FP標(biāo)準(zhǔn)具(23)，實現(xiàn)掃描式光纖激光器的實時校準(zhǔn)；

PLC分束器(20)、光纖耦合器陣列(21)將光源輸出掃描激光耦合進(jìn)串并結(jié)構(gòu)分布的光纖光柵傳感器陣列(22)，并將光纖光柵傳感器陣列的波長信息反饋給所述多通道光纖光柵解調(diào)儀；

基于FPGA的數(shù)據(jù)采集與控制模塊，由AD轉(zhuǎn)換器處理模塊(25)，F(xiàn)PGA(26)，DA轉(zhuǎn)換器(27)，PCI接口(29)構(gòu)成，實現(xiàn)多路信號的高速采集與處理及峰值檢測，同時提供對可調(diào)諧微機械結(jié)構(gòu)濾波器驅(qū)動電壓的控制；

嵌入式計算機(30)，對基于FPGA的數(shù)據(jù)采集與控制模塊處理得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步解算、存儲和顯示；

所述掃描式光纖激光器包括第一泵浦源(1)、第一波分復(fù)用器(2)、第一摻鉺光纖(3)、第一隔離器(4)、第一光纖環(huán)行器(5)、第二摻鉺光纖(6)、微機械結(jié)構(gòu)濾波器(7)、光纖反射器(8)、第二隔離器(9)、第一光纖耦合器(10)；第一光纖環(huán)形器(5)、第二摻鉺光纖(6)、微機械結(jié)構(gòu)濾波器(7)、光纖反射器(8)構(gòu)成了一個利用飽和吸收效應(yīng)壓窄線寬，利用濾波原理選擇頻率，并且利用鋸齒波電壓驅(qū)動濾波器實現(xiàn)波長可調(diào)的裝置；所述微機械結(jié)構(gòu)濾波器(7)帶有溫控，可對諧振腔中的透射波長進(jìn)行選擇，并且保證掃描激光器輸出波長的重復(fù)性；

所述增益匹配光纖放大器包括第二泵浦源(11)、第三隔離器(12)、第二波分復(fù)用器(13)、第三摻鉺光纖(14)、第四隔離器(15)、增益匹配濾波器(16)；通過選擇相互匹配的第三摻鉺光纖(14)和增益匹配濾波器(16)實現(xiàn)掃描激光器輸出波長平坦度的控制。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道光纖光柵解調(diào)儀，其特征在于：所述基于FPGA的數(shù)據(jù)采集與控制模塊還包括濾波器電壓驅(qū)動電路(28)；由FPGA(26)，DA轉(zhuǎn)換器(27)，濾波器電壓驅(qū)動電路(28)為微機械結(jié)構(gòu)濾波器(7)提供一個和數(shù)字相位同步信號存在對應(yīng)關(guān)系的鋸齒波電壓信號，實現(xiàn)掃描式光纖激光器的周期性連續(xù)掃描；AD轉(zhuǎn)換器處理模塊(25)采用了對數(shù)放大處理。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道光纖光柵解調(diào)儀，其特征在于：所述FP標(biāo)準(zhǔn)具(23)為帶波長標(biāo)記的熱穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)具，可以實現(xiàn)對掃描光纖激光器波長的實時校準(zhǔn)。