[發(fā)明專利]一種消除光纖和光源影響的強度型光纖傳感器光路結(jié)構(gòu)

無效

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• 申請日: 2012-11-21
• 公開（公告）號: CN103837171A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃正宇;榮寧
• 申請（專利權(quán)）人: 北京蔚藍仕科技有限公司
• 主分類號: G01D5/26
• 分類號: G01D5/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光纖傳感技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種消除光纖和光源影響的強度型光纖傳感器光路結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

在科技高速發(fā)展的當代社會，光纖通信技術(shù)的發(fā)展帶來了傳感技術(shù)的革命，光纖傳感日益為人們所關(guān)注，越來越多成為技術(shù)研發(fā)的重點，也越來越多的進入到各個重要的領(lǐng)域中；光纖傳感以其監(jiān)測距離遠，靈敏度高，環(huán)境適應(yīng)性強，特別在關(guān)系到國計民生的領(lǐng)域，如隧道火災(zāi)監(jiān)測，大壩壩體安全監(jiān)測，電力設(shè)施中的變壓器、開關(guān)柜、電纜等電力設(shè)施的安全監(jiān)測，石油石化領(lǐng)域中的油氣泄漏等方面特別的關(guān)注與應(yīng)用。

光纖通信技術(shù)的主要產(chǎn)品為光纖光柵和與之連接的傳感器。光纖光柵是一種性能良好的溫度傳感元件，無論在技術(shù)成熟度，還是成本上都已經(jīng)取得了實質(zhì)的突破。光纖光柵用于溫度傳感的主要優(yōu)點體現(xiàn)在：不受電磁干擾，電絕緣性好；耐久性好；質(zhì)量輕、體積輕、對結(jié)構(gòu)影響小、易于布置；既可以實現(xiàn)點測量；絕對測量；節(jié)省線路，只用一根線就可以傳送溫度狀態(tài)信號；信號、數(shù)據(jù)可多路傳輸，便于與計算機連接，單位長度上信號衰減小；靈敏度高，精度高；頻帶寬，信噪比高等。因此，光纖光柵技術(shù)有著廣闊的應(yīng)用前景。

但是，目前國內(nèi)對光纖光柵研發(fā)的企事業(yè)單位較少，且多是處于研發(fā)起步階段，對光纖的光路結(jié)構(gòu)的研發(fā)目前還沒有達到光路結(jié)構(gòu)光纖鏈路無回路；結(jié)構(gòu)簡單，簡化了光路結(jié)構(gòu)；消除由于軸對中不準造成的誤差；保障光纖損耗的一致性；消除光源由于各種因素產(chǎn)生的光強干擾的同時避免了光源由于老化引入的誤差；消除傳感光纖的各種因素的損耗和消除對光纖進行抖動/干擾對系統(tǒng)策略的誤差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種消除光纖和光源影響的強度型光纖傳感器光路結(jié)構(gòu)，該光路結(jié)構(gòu)光纖鏈路無回路；結(jié)構(gòu)簡單，簡化了光路結(jié)構(gòu)；消除由于軸對中不準造成的誤差；保障光纖損耗的一致性；消除光源由于各種因素產(chǎn)生的光強干擾的同時避免了光源由于老化引入的誤差；消除傳感光纖的各種因素的損耗和消除對光纖進行抖動/干擾對系統(tǒng)策略的誤差。

根據(jù)本發(fā)明第一方面，提供了一種消除光纖和光源影響的強度型光纖傳感器光路結(jié)構(gòu)，是由光源、傳輸光纖和2個光電探測器構(gòu)成，其特征在于該光路結(jié)構(gòu)還設(shè)有傳感片和2個光纖耦合器，各個部件的連接關(guān)系為：在每個光纖耦合器的兩端分別設(shè)有傳輸光纖，且兩個光纖耦合器之間通過一根傳輸光纖連接；與第一個光纖耦合器連接的兩根傳輸光纖分別與兩個光源連接，另一根傳輸光纖與第一個光電探測器進行連接；第二光纖耦合器通過一根傳輸光纖與傳感片連接，第二光纖耦合器通過一根傳輸光纖與第二個光電探測器進行連接。

一種消除光纖和光源影響的強度型光纖傳感器光路結(jié)構(gòu)，其中所述第一光源發(fā)出的光信號通過傳輸光纖進入第一光纖耦合器后通過另外兩根傳輸光纖分別傳輸給第一個光電探測器和第二光纖耦合器后通過一根傳輸光纖傳輸至傳感片；第一個光電探測器將接收到的光信號轉(zhuǎn)化為電能并進行信號解調(diào)；傳感片上設(shè)置的反射膜將部分光信號通過傳輸光纖傳輸至第二個光電探測器和第一光纖耦合器，第二個光電探測器將接收到的光信號轉(zhuǎn)化為電能并進行信號解調(diào)；第一光纖耦合器將傳輸回來的光信號分別傳輸至與光源對應(yīng)的傳輸光纖上；所述第二光源發(fā)出的光信號通過傳輸光纖進入第一光纖耦合器后通過另外兩根傳輸光纖分別傳輸給第一個光電探測器和第二光纖耦合器后通過一根傳輸光纖傳輸至傳感片；第一個光電探測器將接收到的光信號轉(zhuǎn)化為電能并進行信號解調(diào)；傳感片上設(shè)置的反射膜將部分光信號通過傳輸光纖傳輸至第二個光電探測器和第一光纖耦合器，第二個光電探測器將接收到的光信號轉(zhuǎn)化為電能并進行信號解調(diào)；第一光纖耦合器將傳輸回來的光信號分別傳輸至與光源對應(yīng)的傳輸光纖上。

一種消除光纖和光源影響的強度型光纖傳感器光路結(jié)構(gòu)，其中所述有兩個光纖耦合器：

其中，

所述第一光纖耦合器的兩端分別設(shè)有兩個同向端口，在每個端口上均與一根傳輸光纖連接，且每根傳輸光纖的端面與第一光纖耦合器內(nèi)設(shè)的相對應(yīng)的端口端面同軸；且所述第一光纖耦合器的分光形式采用平均分光的形式；

所述第二光纖耦合器的兩端分別設(shè)有兩個同向端口和一個單端端口，在每個端口上均與一根傳輸光纖連接，且傳輸光纖的端面與光纖耦合器內(nèi)設(shè)有的端口的端面同軸；且所述光纖耦合器的分光形式采用平均分光的形式。

一種消除光纖和光源影響的強度型光纖傳感器光路結(jié)構(gòu)，其中所述的光信號傳輸路徑為八條，分別為：