[實用新型]基于掃描激光器原理的光纖光柵解調儀

有效

• 申請號: 201320124698.9
• 申請日: 2013-03-19
• 公開（公告）號: CN203083585U
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 呂國輝;商紹華;王亮
• 申請（專利權）人: 黑龍江大學
• 主分類號: G01D5/26
• 分類號: G01D5/26
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 張宏威

技術領域

本實用新型涉及基于掃描激光器原理的光纖光柵解調儀，屬于光纖光柵波長解調技術領域。

背景技術

在許多特殊的場合，光纖光柵傳感器具有許多傳統傳感器不具備的特點。光纖光柵作為智能化結構的傳感器，具有體積小、重量輕、耐腐蝕、抗電磁干擾能力強、易集成、結構簡單等優點，可以埋覆在被測物體和材料內部對壓強、溫度、應力、應變、流速、流量、粘度等物理量進行檢測。

對于光纖光柵傳感信號的解調核心工作，是依據對光纖光柵不同的中心波長返回值進行讀取，變換，進而得到外界信息的變化量。對于采用光譜儀解調方式，由于光譜儀的體積大、價格昂貴、速度慢等缺點，限制了其工程化的推廣應用；對于采用濾色片進行波長解調的方法，解調波長范圍有限，量程小，限制了光纖光柵傳感的應用范圍。現有的光譜解調儀體積大，解調速度慢。

實用新型內容

本實用新型為了解決現有的光譜解調儀體積大，解調速度慢的問題，而提出了基于掃描激光器原理的光纖光柵解調儀。

基于掃描激光器原理的光纖光柵解調儀，它包括光纖掃描激光器、第二3dB耦合器、四個光纖耦合器分線盒、FP濾波器、多個PIN光電探測器、信號放大及A/D模塊、DAC轉換器、DSP微處理器、RJ45接口和計算機，

所述光纖掃描激光器的光輸出端與第二3dB耦合器的光輸入端相連，第二3dB耦合器的光輸出端同時與四個光纖耦合器分線盒的光輸入端和FP濾波器的光輸入端相連，FP濾波器的光輸出端與一個PIN光電探測器的光輸入端相連，該PIN光電探測器的電信號輸出端與信號放大及A/D模塊的一個模擬信號輸入端相連，四個光纖耦合器分線盒的16個返回端分別與16個PIN光電探測器的電信號輸入端相連，每個PIN光電探測器的電信號輸出端均與信號放大及A/D模塊的一個模擬信號輸入端相連，

信號放大及A/D模塊的數字信號輸出端與DSP微處理器的數字信號輸入端相連，DSP微處理器的數字驅動信號輸出端與DAC轉換器的數字信號輸入端相連，DAC轉換器的電壓信號輸出端與光纖掃描激光器的驅動電壓信號輸入端相連，DSP微處理器的串行通信接口信號輸出端與RJ45接口的接口信號輸入端相連，RJ45接口的輸出端與計算機的輸入端相連。

本實用新型所述的基于掃描激光器原理的光纖光柵解調儀通過光纖掃描激光器發出的光經PIN光電探測器光電轉換得到電信號，該電信號再經放大、數字化轉換及DSP微處理器的處理，最終結果在計算機上顯示及存儲，本實用新型的體積比現有的光譜解調儀體積小1/3，解調速度比現有的光譜解調儀快了30倍，能夠快速準確地對信號進行處理，從而完成解調工作。本實用新型可用于工程中對壓強、溫度、應力、應變、流速、流量、粘度的檢測。

附圖說明

圖1是具體實施方式二所述的基于掃描激光器原理的光纖光柵解調儀的結構示意圖；

圖2是具體實施方式三所述的基于掃描激光器原理的光纖光柵解調儀的結構示意圖；

圖3是本實用新型中光纖耦合器分線盒內部結構圖。

具體實施方式

具體實施方式一、本實施方式所述的基于掃描激光器原理的光纖光柵解調儀，它包括光纖掃描激光器a、第二3dB耦合器6、四個光纖耦合器分線盒7、FP濾波器9、多個PIN光電探測器10、信號放大及A/D模塊11、DAC轉換器12、DSP微處理器13、RJ45接口14和計算機15，

所述光纖掃描激光器a的光輸出端與第二3dB耦合器6的光輸入端相連，第二3dB耦合器6的光輸出端同時與四個光纖耦合器分線盒7的光輸入端和FP濾波器9的光輸入端相連，FP濾波器9的光輸出端與一個PIN光電探測器10的光輸入端相連，該PIN光電探測器10的電信號輸出端與信號放大及A/D模塊11的一個模擬信號輸入端相連，四個光纖耦合器分線盒7的16個返回端分別與16個PIN光電探測器10的電信號輸入端相連，每個PIN光電探測器10的電信號輸出端均與信號放大及A/D模塊11的一個模擬信號輸入端相連，

信號放大及A/D模塊11的數字信號輸出端與DSP微處理器13的數字信號輸入端相連，DSP微處理器13的數字驅動信號輸出端與DAC轉換器12的數字信號輸入端相連，DAC轉換器12的電壓信號輸出端與光纖掃描激光器a的驅動電壓信號輸入端相連，DSP微處理器13的串行通信接口信號輸出端與RJ45接口14的接口信號輸入端相連，RJ45接口14的輸出端與計算機15的輸入端相連。

本實施方式中，每個光纖耦合器分線盒7有1個輸入端、4個輸出端和4路返回端，其具體結構如圖3所示。