[實用新型]光纖光柵波長信息長周期解調(diào)儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320685774.3
• 申請日: 2013-11-01
• 公開（公告）號: CN203561374U
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 熊燕玲;李喬藝;王鵬;楊文龍;梁歡;任乃奎
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱理工大學(xué)
• 主分類號: G01D5/26
• 分類號: G01D5/26;G02F2/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 張宏威

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種光纖傳感及特性測試的技術(shù)領(lǐng)域。?

背景技術(shù)

光纖光柵(Fiber?Bragg?Grating，F(xiàn)BG)傳感器具有體積小、抗電磁干擾、防腐蝕、傳感信息量波長編碼、易構(gòu)成分布式測量系統(tǒng)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化測量等獨特優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)的應(yīng)力及溫度監(jiān)測。大型電力設(shè)備正常運行時的電磁振動和故障狀態(tài)下的瞬態(tài)結(jié)構(gòu)應(yīng)變、對防爆條件要求苛刻的化工設(shè)備故障診斷和石油管道泄露誘導(dǎo)的瞬態(tài)應(yīng)變、彈道測試引起的環(huán)境波動等許多特殊場合，利用光纖光柵傳感器波長信息變化完全可實現(xiàn)對其動態(tài)信號的監(jiān)測。?

在基于FBG傳感器進(jìn)行監(jiān)測系統(tǒng)中，F(xiàn)BG波長信息解調(diào)是關(guān)鍵技術(shù)。通過對國內(nèi)FBG解調(diào)儀研發(fā)公司銷售調(diào)查，平均每年銷售額在1億人民幣，隨著市場需求逐年呈上升趨勢。目前在常用的波長信息解調(diào)方法中，可調(diào)諧濾波法構(gòu)成的解調(diào)系統(tǒng)復(fù)雜，精度受法-珀腔的穩(wěn)定性及壓電陶瓷的非線性影響，只適用于靜態(tài)或準(zhǔn)靜態(tài)測量；干涉法雖然能提高檢測靈敏度，但穩(wěn)定性差，至今未有成品；匹配解調(diào)方法靈敏度高，但動態(tài)范圍窄、易受環(huán)境溫度影響。近幾年，F(xiàn)BG波長解調(diào)儀在國內(nèi)主要研究機(jī)構(gòu)有上海紫珊、北京品傲等十幾所，研制的動態(tài)解調(diào)儀大多基于CCD散射法或F-P腔驅(qū)動原理，存在價格高、體積大、不能后續(xù)開發(fā)等不利因素。?

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是為了解決現(xiàn)有采用可調(diào)諧濾波法構(gòu)成的解調(diào)系統(tǒng)復(fù)雜，以及現(xiàn)有匹配解調(diào)實現(xiàn)解調(diào)系統(tǒng)的動態(tài)范圍窄的問題，進(jìn)而提供了光纖光柵波長信息長周期解調(diào)儀。?

光纖光柵波長信息長周期解調(diào)儀，它包括寬帶ASE光源1、LPFG2、光分路器3、第一耦合器A、第二耦合器B、第三耦合器C、第四耦合器D、光放大板4、數(shù)據(jù)采集板5和端口臺6；?

所述的端口臺6上設(shè)置有以太網(wǎng)口、CH1端口、CH2端口、CH3端口、CH4端口和AC端口；?

AC端口接入供電電源，所述AC端口的電源信號輸出端與寬帶ASE光源1的電源信號輸入端、光放大板4的電源信號輸入端和數(shù)據(jù)采集板5的電源信號輸入端連接，寬帶ASE光源1輸出的光信號經(jīng)LPFG2透射后入射至光分路器3；?

光分路器3的第一個光信號輸出端輸出的光信號入射至第一耦合器的感光端，所述第一?耦合器的電信號輸出或輸入端與CH1端口的電信號輸入或輸出端連接，所述第一耦合器的電信號輸出端與光放大板4的電信號輸入端連接；?

光分路器3的第二個光信號輸出端輸出的光信號入射至第二耦合器的感光端，所述第二耦合器的電信號輸出或輸入端與CH2端口的電信號輸入或輸出端連接，所述第二耦合器的電信號輸出端與光放大板4的電信號輸入端連接；?

光分路器3的第三個光信號輸出端輸出的光信號入射至第三耦合器的感光端，所述第三耦合器的電信號輸出或輸入端與CH3端口的電信號輸入或輸出端連接，所述第三耦合器的電信號輸出端與光放大板4的電信號輸入端連接；?

光分路器3的第四個光信號輸出端輸出的光信號入射至第四耦合器的感光端，所述第四耦合器的電信號輸出或輸入端與CH4端口的電信號輸入或輸出端連接，所述第四耦合器的第二電信號輸出端與光放大板4的電信號輸入端連接；?

光放大板4的電信號輸出端連接數(shù)據(jù)采集板5的電信號輸入端，所述數(shù)據(jù)采集板5的以太網(wǎng)通信端口連接端口臺6的以太網(wǎng)口。?

本新型采用線性邊帶解調(diào)方案，利用光學(xué)帶通濾波器——長周期光柵透射率與波長的線性關(guān)系，研制用于FBG波長動態(tài)信號解調(diào)的解調(diào)儀。本實用新型集合光學(xué)技術(shù)、模擬技術(shù)和電子技術(shù)于一體，用模塊組合方式，將光傳感、信息控制和光電檢測中所用的光有源和無源等各類器件集成在一個系統(tǒng)，完成對外界傳感信息的測試、實驗結(jié)果的顯示，并且系統(tǒng)可進(jìn)一步組合、拓展實驗內(nèi)容。?

本新型應(yīng)能夠同時實現(xiàn)FBG波長信息解調(diào)、光無源器件的性能測試，并且其測量的動態(tài)范圍寬，同比提高了15%，且本實用新型的系統(tǒng)簡單，同比現(xiàn)有技術(shù)，復(fù)雜度降低了一倍以上；同時具有綜合性強、覆蓋內(nèi)容廣、操作方便的特點。?

附圖說明

圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)圖。?

具體實施方式

具體實施方式一：下面結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式所述的光纖光柵波長信息長周期解調(diào)儀，它包括寬帶ASE光源1、LPFG2、光分路器3、第一耦合器A、第二耦合器B、第三耦合器C、第四耦合器D、光放大板4、數(shù)據(jù)采集板5和端口臺6；?

所述的端口臺6上設(shè)置有以太網(wǎng)口、CH1端口、CH2端口、CH3端口、CH4端口和AC端口；?