[實用新型]基于窄帶掃描光源的光纖光柵傳感系統

有效

• 申請號: 201320655799.9
• 申請日: 2013-10-23
• 公開（公告）號: CN203534538U
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 楊軍;王航;魏帥;陽華;岳耀笠;程犁清
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十四研究所
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16;G01K11/32
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 歐陽波

1.基于窄帶掃描光源的光纖光柵傳感系統，包括激光器、耦合器、環形器（5）、光電探測器（8）和N個傳感器通道（7），N為1～16的整數，每個傳感器通道（7）為串聯的1～20個布拉格光纖光柵傳感器，各個布拉格光纖光柵傳感器的特征波長不同、且波長變化范圍不重疊，激光器輸出的激光束經1×N耦合器分為N路，分別經環形器（5）或2×1耦合器入射N個傳感器通道（7），每個傳感器通道（7）的反射光返回環形器（5）或2×1耦合器（13），由環形器（5）或2×1耦合器（13）的另一輸出端分別接入各自的光電探測器（8），其特征在于：

所述激光器為可調激光器（1），輸出波長周期性變化的窄帶光波，其波長變化范圍覆蓋本系統各布拉格光纖光柵傳感器的波長變化范圍；各傳感器通道（7）中的布拉格光纖光柵傳感器按特征波長從短波長到長波長、其位置由近到遠排列；各光電探測器（8）分別經各信號調理電路（9）接入FPGA電路（10），FPGA電路（10）的輸出端接工控機（11），FPGA電路（10）的控制信號輸出端接可調激光器（1）；

本系統還有波長校準的標準具（3），可調激光器（1）輸出的激光束先接入1×2耦合器（2）分為2路，一路接入1×N耦合器（4）分為N路傳感器通道（7），另一路則接入標準具（3）為校準通道，透射標準具（3）的激光束接入其光電探測器（8），該光電探測器（8）的輸出電信號經一個信號調理電路（9）也接入FPGA電路（10）；

所述可調激光器（1）為基于F-P濾波器的環形腔可調激光器，基于光纖光柵的可調諧激光器，基于體光柵的可調諧激光器中的任一種。

2.根據權利要求1所述的基于窄帶掃描光源的光纖光柵傳感系統，其特征在于：

所述基于F-P濾波器的環形腔可調激光器包括泵浦激光器（1-1）、波分復用器（1-2）、摻鉺光纖（1-3）、激光器1×2耦合器（1-4）、可調諧F-P濾波器（1-5）及光纖隔離器（1-6）；泵浦激光器（1-1）輸出的激光連接波分復用器（1-2），波分復用器（1-2）的輸出端順序連接摻鉺光纖（1-3）、激光器1×2耦合器（1-4）、可調諧F-P濾波器（1-5）及光纖隔離器（1-6），光纖隔離器（1-6）的輸出端也接入波分復用器（1-2）的輸入端，構成的環腔；激光器1×2耦合器（1-4）的另一輸出端為本可調激光器（1）的輸出端，輸出可調諧激光束；FPGA電路（10）的控制信號輸出端接可調激光器（1）的可調諧F-P濾波器（1-5）。

3.根據權利要求1所述的基于窄帶掃描光源的光纖光柵傳感系統，其特征在于：

所述標準具（3）為F-P標準具，或者為氣體吸收腔。

4.根據權利要求1所述的基于窄帶掃描光源的光纖光柵傳感系統，其特征在于：

所述標準具（3）置于溫控模塊（12）上。

5.根據權利要求2所述的基于窄帶掃描光源的光纖光柵傳感系統，其特征在于：

所述可調諧F-P濾波器（1-5）置于溫控模塊（12）上。

6.根據權利要求1所述的基于窄帶掃描光源的光纖光柵傳感系統，其特征在于：

N個傳感器通道（7）的N個環形器（5）為規格相同的環形器，或者N個2×1耦合器（13）為規格相同N個2×1耦合器（13）。

7.根據權利要求1所述的基于窄帶掃描光源的光纖光柵傳感系統，其特征在于：

所述N個傳感器通道（7）中的一個或多個通道接光開關（6）或分路器，一個接光開關（6）或分路器的通道擴展為n個傳感器通道（7），n為2～16的整數。

8.根據權利要求1所述的基于窄帶掃描光源的光纖光柵傳感系統，其特征在于：

所述N個環形器（5）或者N個2×1耦合器（13）所接的光電探測器（8），以及標準具（3）所接的光電探測器（8）為相同的光電探測器；各光電探測器（8）所接的信號調理電路（9）為相同的信號調理電路。

9.根據權利要求1所述的基于窄帶掃描光源的光纖光柵傳感系統，其特征在于：

所述可調激光器輸出的激光束所接的1×2耦合器（2）分光比為90/10，90%的激光束接入1×N耦合器（4），10%的激光束接入標準具（3）。