[發(fā)明專利]一種大容量并行光纖光柵傳感分析儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110414568.4
• 申請日: 2011-12-13
• 公開（公告）號: CN102419187A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊海根;張榮貴;袁斌
• 申請（專利權(quán)）人: 上海漢昆光電科技有限公司
• 主分類號: G01D5/353
• 分類號: G01D5/353
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

1.一種大容量并行光纖光柵傳感分析儀，其特征在于，包括：光源、光纖可調(diào)諧濾波器、控制掃描模塊、波長標準具、模擬數(shù)據(jù)采集模塊、光分路盒模塊、自適應(yīng)多路并行光電轉(zhuǎn)換模塊；

光源，用于向光纖可調(diào)諧濾波器提供光信號；

光纖可調(diào)諧濾波器，用于向光分路盒模塊提供連續(xù)波長序列的光；其上設(shè)置有光輸入端和控制輸入端；

控制掃描模塊，用于控制光纖可調(diào)諧濾波器輸出連續(xù)波長序列的光；

所述光分路盒模塊設(shè)置有：

用于連接波長標準具的一個輸出端口；

用于連接光纖光柵傳感器的并行的第一雙向端口、第二雙向端口、……?、第n雙向端口；

用于連接自適應(yīng)多路并行光電轉(zhuǎn)換模塊的第一輸出端口、第二輸出端口、……?、第n輸出端口；

自適應(yīng)多路并行光電轉(zhuǎn)換模塊，用于將光分路盒模塊及波長標準具輸入的光信號轉(zhuǎn)換成電壓信號并輸入到模擬數(shù)據(jù)采集模塊；所述光電轉(zhuǎn)換模塊設(shè)置有n+1個光信號輸入端口、n+1個電信號輸出端口；

模擬數(shù)據(jù)采集模塊，用于將自適應(yīng)多路并行光電轉(zhuǎn)換模塊輸入的電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并傳輸給外圍計算機設(shè)備；

所述光源的輸出端與光纖可調(diào)諧濾波器的光輸入端連接，所述控制掃描模塊的輸出端與光纖可調(diào)諧濾波器的控制輸入端連接，所述光纖可調(diào)諧濾波器的輸出端與光分路盒模塊的輸入端連接，所述光分路盒模塊的一個輸出端口與波長標準具的輸入端連接；

所述波長標準具的輸出端以及光分路盒模的第一輸出端口、第二輸出端口、……?、第n輸出端口分別與自適應(yīng)多路并行光電轉(zhuǎn)換模塊的n+1個光信號輸入端口一一對應(yīng)連接；所述自適應(yīng)多路并行光電轉(zhuǎn)換模塊的n+1個電信號輸出端口分別與模擬數(shù)據(jù)采集模塊連接；所述模擬數(shù)據(jù)采集模塊與外圍計算機設(shè)備連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大容量并行光纖光柵傳感分析儀，其特征在于，所述自適應(yīng)多路并行光電轉(zhuǎn)換模塊，進一步包括第一微處理器、n+1個光電探測器、n+1個運算放大器、n+1個程控放大器，其中：

每一光電探測器的輸入端連接每一光信號輸入端口；光電探測器用于把由光信號輸入端口輸入的光信號轉(zhuǎn)換成電流信號輸出；

每一運算放大器的輸入端連接每一光電探測器的輸出端，且每一運算放大器的輸出端連接每一程控放大器的輸入端；運算放大器用于把光電探測器輸出的微弱的電流信號進行放大，并以電壓信號輸出；

每一程控放大器的輸出端連接每一電信號輸出端口；每一電信號輸出端口均連接模擬數(shù)據(jù)采集模塊；程控放大器用于對運算放大器輸出的電壓信號進行線性放大；

所述第一微處理器的輸出端分別連接每一程控放大器；所述第一微處理器的輸入端連接每一電信號輸出端口；

第一微處理器采集電信號輸出端口的電壓值，與目標范圍值進行比較，如果電壓值小于目標范圍值，則增加放大倍數(shù)，如果大于目標范圍值則減小放大倍數(shù)，保證輸出的電信號幅度在某個范圍內(nèi)，不會過小導(dǎo)致無信號輸出，也不會出現(xiàn)過大導(dǎo)致信號被截波。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大容量并行光纖光柵傳感分析儀，其特征在于，所述光源為高功率激光光源，其輸出端與光纖可調(diào)諧濾波器的光輸入端連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大容量并行光纖光柵傳感分析儀，其特征在于，所述控制掃描模塊為數(shù)字控制掃描模塊，其進一步包括第二微處理器、串口接口芯片、數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片、濾波單元、放大芯片、可調(diào)電阻，其中：

所述第二微處理器分別與串口接口芯片和數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片連接；所述第二微處理器，用于輸出方波同步信號給模擬數(shù)據(jù)采集模塊，及用于向數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片輸出數(shù)字信號，及用于通過串口接口芯片與模擬數(shù)據(jù)采集模塊進行通信；所述串口接口芯片，用于與模擬數(shù)據(jù)采集模塊進行串口通信；?

所述數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片與濾波單元連接；所述數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片，用于把第二微處理器輸出的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成電壓信號；

所述濾波單元與放大芯片連接；所述濾波單元，用于濾除數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片輸出的電壓信號中的噪聲；

所述放大芯片與可調(diào)電阻連接；所述放大芯片，用于把濾波單元輸出的電壓信號進行放大，并向所述光纖可調(diào)諧濾波器輸出放大后的電壓信號；所述可調(diào)電阻，用于調(diào)節(jié)放大芯片的電壓放大倍數(shù)。