[發(fā)明專利]一種光纖光柵溫度檢測方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410276015.0
• 申請日: 2014-06-19
• 公開（公告）號: CN105203225B
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳澤貴;何凡;梁小斌;李小娟
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;北京南瑞智芯微電子科技有限公司
• 主分類號: G01K11/32
• 分類號: G01K11/32;G02F1/11
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11279
• 代理人: 郭振興;王正茂

本發(fā)明公開了傳感器技術(shù)領(lǐng)域中的一種光纖光柵溫度檢測方法及裝置。本發(fā)明首先將設(shè)定光波段的光信號進行復(fù)合得到復(fù)合光信號；然后將所述復(fù)合光信號導(dǎo)入光纖光柵溫度傳感器得到中心波長光信號；之后利用AOTF聲光可調(diào)諧濾波器解調(diào)所述中心波長光信號，得到解調(diào)的中心波長光信號；最后根據(jù)所述解調(diào)的中心波長光信號得到光纖光柵溫度傳感器測量到的溫度。本發(fā)明通過復(fù)合光源提供設(shè)定波段的光信號，擴大了光信號的頻譜范圍；通過射頻驅(qū)動控制器對AOTF聲光可調(diào)諧濾波器進行調(diào)節(jié)，能夠從光纖光柵溫度傳感器返回的光信號中提取出對應(yīng)設(shè)定波段的解調(diào)的中心波長的光信號，提高了光信號頻譜的識別范圍，能夠滿足大規(guī)模溫度傳感監(jiān)測系統(tǒng)的要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及傳感器技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種光纖光柵溫度檢測方法及裝置。

背景技術(shù)

可調(diào)諧光纖Fabry-Perot濾波器(FFP)已廣泛應(yīng)用于傳感光柵的信號解調(diào)，其中，該濾波器可由Lorentz譜線形狀的帶通響應(yīng)描述，典型的3dB譜線寬為0.3納米，工作范圍為幾十個納米。

可調(diào)諧光纖Fabry-Perot腔由壓電陶瓷驅(qū)動，且施加周期性的鋸齒波電壓信號用以改變腔長，以實現(xiàn)對確定區(qū)域的波長進行周期性的濾波掃描。它可以對測量范圍內(nèi)各光纖Bragg光柵傳感元的波長信息進行依次查詢，而且將所測波長信息與偏移前波長信息進行比較，得到各傳感元的波長偏移量，利用偏移量與所測量值的變化關(guān)系，便可判斷對應(yīng)傳感元件所感測物理量變化的大小，達到解調(diào)的目的。

但采用FFP可調(diào)諧濾波器解調(diào)的光纖光柵解調(diào)系統(tǒng)可解調(diào)的光信號的頻譜范圍小，不能滿足日益需要的大規(guī)模溫度傳感監(jiān)測系統(tǒng)的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種光纖光柵溫度檢測方法及裝置，用以解決現(xiàn)有光纖光柵解調(diào)系統(tǒng)存在的解調(diào)光信號的頻譜范圍小等不足。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種光纖光柵溫度檢測方法，該方法包括以下步驟：

將設(shè)定光波段的光信號進行復(fù)合得到復(fù)合光信號；

將復(fù)合光信號導(dǎo)入光纖光柵溫度傳感器得到中心波長光信號；

利用AOTF聲光可調(diào)諧濾波器解調(diào)中心波長光信號，得到解調(diào)的中心波長的光信號；

根據(jù)解調(diào)的中心波長光信號得到光纖光柵溫度傳感器測量到的溫度。

優(yōu)選地，將設(shè)定波段的光信號進行復(fù)合得到復(fù)合光信號具體為：

選定具有C波段和L波段的多個光信號，將多個光信號復(fù)合得到復(fù)合光信號。

優(yōu)選地，將復(fù)合光信號導(dǎo)入光纖光柵溫度傳感器得到中心波長光信號具體為：

對復(fù)合光信號進行通道切換；

將通道切換后的復(fù)合光信號導(dǎo)入光纖光柵溫度傳感器，得到中心波長光信號。

優(yōu)選地，利用AOTF聲光可調(diào)諧濾波器解調(diào)所述中心波長光信號，得到解調(diào)的中心波長光信號具體為：

利用射頻驅(qū)動控制器輸出相應(yīng)頻率的電壓信號作用于AOTF聲光可調(diào)諧濾波器，AOTF聲光可調(diào)諧濾波器接收到所述電壓信號后發(fā)生衍射，解調(diào)出對應(yīng)的光纖光柵溫度傳感器的中心波長光信號。

優(yōu)選地，根據(jù)解調(diào)的中心波長光信號得到光纖光柵溫度傳感器測量到的溫度具體為：

將解調(diào)的中心波長光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺?/p>

對電信號進行解調(diào)和計算，得到光纖光柵溫度傳感器測量到的溫度。

本申請還提供了一種光纖光柵溫度檢測裝置，該裝置包括：

復(fù)合光源，用于提供設(shè)定光波段的多個光信號；

耦合器，用于對光信號進行復(fù)合；