[實用新型]一種激光探測電路

有效

• 申請號: 201120471844.6
• 申請日: 2011-11-18
• 公開（公告）號: CN202485694U
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 徐進;田俊華;張博;鄭軍
• 申請（專利權）人: 武漢航空儀表有限責任公司
• 主分類號: G01D5/26
• 分類號: G01D5/26;G01D5/353
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 李建英

技術領域

本實用新型提供一種用于光纖光柵傳感器的光探測電路，具體涉及一種檢測微弱信號的一種激光探測電路。?

背景技術

光纖光柵是目前最有發展前途和最具代表性的光纖無源器件之一，利用其制作的光纖光柵傳感器可以廣泛應用于應力、溫度、壓力、超聲波、加速度、強磁場和力的測量中。到目前為止，光纖光柵傳感器已經在民用工程、航空航天、船舶航運、電力工業、石油化工業、醫學、核工業等方面獲得了成功的應用。激光探測電路作為光電檢測環節，能精確地檢測光纖光柵反射光信號的中心波長，得到待測物理量變化對應的波長漂移，再通過實時處理分析和標度變換后，即可獲得待測物理量的大小。目前，普遍采用的激光探測電路其靈敏度均偏低。?

發明內容

本實用新型的目的是提出一種靈敏度高的用于光纖光柵傳感器的激光探測電路。?

本實用新型的技術方案是，所述激光探測電路包括：電流電壓轉換電路、低噪聲寬帶放大電路及信號編碼電路，電流電壓轉換電路包括一個激光接收組件和前置放大器，激光接收組件的輸入端與光纖光柵傳感器的輸出端相接，激光接收組件的輸出端與前置放大器相接；前置放大器的輸出端與低噪聲寬帶放大電路的輸入端相接，低噪聲寬帶放大電路的輸出端與信號編碼電路相接。?

所述的電流電壓轉換電路采用運算放大器將激光探測器的檢測電流轉換為電壓信號。?

所述信號編碼電路在對應時間上對信號進行二值化處理。?

本實用新型具有的優點和有益效果，本實用新型針對激光探測器檢測光纖光柵傳感器回波時，輸出電信號能量微弱和噪聲大的特性，設置了低噪聲寬帶放大電路，經過有效地降噪和放大，同時又不影響光纖光柵傳感器輸出信號的動態特性。設計電流電壓轉換電路、低噪聲寬帶放?大電路和信號編碼電路，實現弱信號的高精度檢測，輸出滿足后續的光纖光柵解調電路的處理。本實用新型通過簡單的電路設計獲取穩定的檢測性能，保證在光纖光柵傳感器工作的動態范圍內光探測系統具有高靈敏和高精度，提高了抗干擾能力。該光探測電路不僅能檢測光纖光柵傳感器的回波信號，而且能用于大部分激光信號的探測編碼。?

附圖說明

圖1是本實用新型的電路原理圖。?

具體實施方式

下面對本發明做進一步詳細說明。所述激光探測電路包括：電流電壓轉換電路、低噪聲寬帶放大電路及信號編碼電路，電流電壓轉換電路包括一個激光接收組件和前置放大器，激光接收組件的輸入端與光纖光柵傳感器的輸出端相接，激光接收組件的輸出端與前置放大器相接；前置放大器的輸出端與低噪聲寬帶放大電路的輸入端相接，低噪聲寬帶放大電路的輸出端與信號編碼電路相接。?

圖1中的PIN二極管LED?301將接收光纖光柵的回波信號轉化為與光信號成比例的電流信號，輸出的電流很微弱，一般只有數幾微安，通過運放U301A、P?IN二極管LE?301、反饋電阻R302組成電流電壓轉換電路，將其電流轉換為電壓信號并前置放大處理，PIN二極管在接收到光信號時，產生反向電流Ip，它相當于一個電流源，由于理想運放的正、負輸入端有“虛短”的特性，所以，其負載阻抗為零，它的輸出特性很好，又由于理想運放輸入端具有“虛斷”的特性，那么PIN管產生的電流流過反饋電阻R?302，得到運放的輸出電壓被放大；電流電壓轉換電路輸出的電壓信號Vo輸出給低噪聲寬帶放大電路，其經過調零電位計P?301調零，抑制了暗電流和干擾信號產生的噪聲，將有效的光電信號輸入給運放U301B；信號編碼電路，對回光電信號的處理為：運放U302A工作在飽和狀態，運放U302B為正反饋連接，高速比較輸出脈沖序列信號。?