[實用新型]基于硬件尋峰的高速光纖光柵解調(diào)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220347992.1
• 申請日: 2012-07-18
• 公開（公告）號: CN202693007U
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周祖德;劉泉;李政穎;唐智浩;趙猛
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號: G01D5/38
• 分類號: G01D5/38
• 代理公司: 武漢開元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 潘杰;李滿

1.一種基于硬件尋峰的高速光纖光柵解調(diào)系統(tǒng)，包括光柵傳感器（1）、高速掃頻光輸出及光通路模塊（2）、光電轉(zhuǎn)換模塊（3）、上位機（4），其中，光柵傳感器（1）通過高速掃頻光輸出及光通路模塊（2）與光電轉(zhuǎn)換模塊（3）連接，其特征在于：它還包括光學(xué)器件驅(qū)動模塊（6）、信號采集處理模塊（7）、硬件微分模塊（8）以及信號調(diào)理模塊（5），其中，所述光電轉(zhuǎn)換模塊（3）的信號輸出端通過所述信號調(diào)理模塊（5）連接所述硬件微分模塊（8）的信號輸入端，所述硬件微分模塊（8）的信號輸出端連接所述信號采集處理模塊（7）的信號采集端，所述信號采集處理模塊（7）的第一控制信號輸出端連接所述信號調(diào)理模塊（5）的調(diào)理增益倍數(shù)控制端，所述信號采集處理模塊（7）的第二控制信號輸出端連接所述光學(xué)器件驅(qū)動模塊（6）的掃頻光源頻率及偏置控制端，所述信號采集處理模塊（7）的第三控制信號輸出端連接所述硬件微分模塊（8）的比較電壓控制端，所述信號采集處理模塊（7）還通過局域網(wǎng)連接所述上位機(4)，所述光學(xué)器件驅(qū)動模塊（6）驅(qū)動高速掃頻光輸出及光通路模塊（2）輸出高速掃頻光信號。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于硬件尋峰的高速光纖光柵解調(diào)系統(tǒng)，其特征在于：所述光電轉(zhuǎn)換模塊（3）包括光信號轉(zhuǎn)電流信號單元（3.1）和電流信號轉(zhuǎn)電壓信號單元（3.2），所述信號調(diào)理模塊（5）包括差動放大器（5.1）、可編程增益放大器（5.2）和低通濾波器（5.3），所述硬件微分模塊（8）包括類微分電路（8.1）和高速比較器（8.2），其中，所述光信號轉(zhuǎn)電流信號單元（3.1）、電流信號轉(zhuǎn)電壓信號單元（3.2）、差動放大器（5.1）、可編程增益放大器（5.2）、低通濾波器（5.3）、類微分電路（8.1）以及高速比較器（8.2）依序連接，所述光信號轉(zhuǎn)電流信號單元（3.1）的信號輸入端接收高速掃頻光輸出及光通路模塊（2）中光通路內(nèi)的光信號，高速比較器（8.2）輸出方波信號給信號采集處理模塊（7），所述高速比較器（8.2）的比較電壓控制端連接信號采集處理模塊（7）的第三控制信號輸出端，所述可編程增益放大器（5.2）的調(diào)理增益倍數(shù)控制端連接信號采集處理模塊（7）的第一控制信號輸出端。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于硬件尋峰的高速光纖光柵解調(diào)系統(tǒng)，其特征在于：所述類微分電路（8.1）包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、電容C1以及運算放大器A，所述低通濾波器（5.3）的信號輸出端通過電容C1連接運算放大器A的同相輸入端，運算放大器A的同相輸入端還通過電阻R1接地GND，所述運算放大器A的反相輸入端通過電阻R2接地，所述運算放大器A的輸出端連接高速比較器（8.2）的信號輸入端，所述運算放大器A反相輸入端還通過電阻R3連接運算放大器A的輸出端。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于硬件尋峰的高速光纖光柵解調(diào)系統(tǒng)，其特征在于：所述高速掃頻光輸出及光通路模塊（2）包括第一光隔離器（2.2）、第二光隔離器（2.3）、連接在第一光隔離器（2.2）和第二光隔離器（2.3）之間的光源（2.1）、與第二光隔離器（2.3）輸出端連接的第一光耦合器（2.4）、連接在第一光耦合器（2.4）和第一光隔離器（2.2）之間的法布里珀羅濾波器（2.5），所述第一光耦合器（2.4）還連接有第二光耦合器（2.6），所述第二光耦合器（2.6）連接有第三光耦合器（2.7），所述第三光耦合器（2.7）連接有第四光耦合器（2.8）和第五光耦合器（2.9），所述第四光耦合器（2.8）連接光信號轉(zhuǎn)電流信號單元（3.1）和一個光柵傳感器（1），所述第五光耦合器（2.9）連接光信號轉(zhuǎn)電流信號單元（3.1）和另一個光柵傳感器（1）。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于硬件尋峰的高速光纖光柵解調(diào)系統(tǒng)，其特征在于：所述第二光耦合器（2.6）還連接有第六光耦合器（2.10），所述第六光耦合器（2.10）連接有梳狀濾波器（2.11）和透射光柵（2.12），所述梳狀濾波器（2.11）和透射光柵（2.12）均連接光信號轉(zhuǎn)電流信號單元（3.1）。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于硬件尋峰的高速光纖光柵解調(diào)系統(tǒng)，其特征在于：所述光學(xué)器件驅(qū)動模塊（6）包括光源驅(qū)動及恒溫單元（6.1）和法布里珀羅濾波器驅(qū)動模塊（6.2），其中，所述光源驅(qū)動及恒溫單元（6.1）的信號輸出端連接光源（2.1），法布里珀羅濾波器驅(qū)動模塊（6.2）的信號輸出端連接法布里珀羅濾波器（2.5），所述法布里珀羅濾波器驅(qū)動模塊（6.2）的信號輸入端連接信號采集處理模塊（7）的第二控制信號輸出端。