[發(fā)明專利]一種基于分布反饋光纖激光器的微水檢測系統(tǒng)

無效

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• 申請日: 2014-06-24
• 公開（公告）號: CN104034695A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發(fā)明（設計）人: 王朋朋;常軍;朱存光;常恒泰;王宗良;劉永寧
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G01N21/41
• 分類號: G01N21/41;G01N21/45
• 代理公司: 濟南金迪知識產(chǎn)權代理有限公司 37219
• 代理人: 許德山

1.一種基于分布反饋光纖激光器的微水檢測系統(tǒng)，包括980nm泵浦光源、波分復用器、隔離器、DFB-FL陣列以及解調(diào)系統(tǒng)，其特征在于980nm泵浦光源通過其所帶尾纖與波分復用器的980nm輸入端相連；波分復用器的公共端由單模光纖與DFB-FL陣列連接；波分復用器的1550nm端通過單模光纖接到隔離器的正向輸入端，隔離器的另一端連接入解調(diào)系統(tǒng)；解調(diào)系統(tǒng)包括非平衡邁克爾遜干涉儀、密集波分復用器、光電探測器及放大電路、數(shù)據(jù)采集器以及相位載波解調(diào)器，其中非平衡邁克爾遜干涉儀的輸入端和隔離器相連接，非平衡邁克爾遜干涉儀的輸出端和密集波分復用器的輸入端相連接，密集波分復用器的輸出端連接到光電探測器的輸入端，光電探測器、放大電路、數(shù)據(jù)采集器及相位載波解調(diào)器順序依次連接；相位載波解調(diào)器的調(diào)制端與非平衡邁克爾遜干涉儀的參考臂連接，相位載波解調(diào)器的解調(diào)端與數(shù)據(jù)采集器連接并由相位載波解調(diào)器對數(shù)據(jù)采集器采集的數(shù)據(jù)進行分析和處理，從而解調(diào)出信號；

所述的光電探測器是PIN光電探測器；

所述的放大電路為集成雙運放芯片OPA2604；

所述的數(shù)據(jù)采集器為凌華數(shù)據(jù)采集卡PCI-9812；

所述的相位載波解調(diào)器為OPD-4000光相位解調(diào)器；

所述的DFB-FL陣列是由各自具有不同波長的分布反饋光纖激光器即DFB-FL串接而成的。

2.如權利要求1所述的一種基于分布反饋光纖激光器的微水檢測系統(tǒng)，其特征在于其中DFB-FL陣列的制作及封裝方法，步驟如下：

1)選取一段摻雜稀土元素光纖，在摻雜稀土元素光纖中寫入布拉格光柵并且在寫光柵的過程中插入一個π相移，π相移處于光柵的中間位置；

2)在寫入相移光柵后的摻雜稀土元素光纖兩端分別接入一段980nm傳輸光纖作為尾纖，光纖連接方法利用熔接機直接進行熔接；

3)選取吸水膨脹橡膠作為DFB-FL封裝結構的內(nèi)部填充材料，將吸水膨脹橡膠制作為圓柱體狀，將分布反饋光纖激光器穿過由吸水膨脹橡膠制作的圓柱體且分布反饋光纖激光器位于圓柱體的軸心位置，吸水膨脹橡膠圓柱體的長度比DFB-FL結構中的摻雜光纖要長，也就是保證摻雜光纖與980nm傳輸光纖連接的兩熔接點在圓柱體內(nèi)部；

4)吸水膨脹橡膠圓柱體由帶有四根金屬懸梁的圓桶狀框架固定，圓桶狀框架的兩個端面板為中心帶有圓形小孔的圓形金屬板，四根金屬懸梁相互平行并均勻位于圓桶狀框架的側面且將兩個端面板相固定，位于兩個端面板內(nèi)側是中心帶有圓形小孔、邊沿帶有四個凹槽的兩個圓形金屬滑動板，滑動板的凹槽嵌在懸梁上并能使其沿懸梁滑動，兩個端面板與各自端的滑動板之間通過彈簧相連接，兩個滑動板的內(nèi)側面貼合在吸水膨脹橡膠圓柱體的兩個底面上，封裝外殼由剛性金屬材料鋁合金制成，封裝外殼為中空圓桶形結構，將封裝外殼套在帶有圓桶狀框架的吸水膨脹橡膠圓柱體上并將其兩端固定在圓桶狀框架的兩個端面板上；當吸水膨脹橡膠圓柱體吸水后會快速膨脹并向各個方向產(chǎn)生較大膨脹壓力，沿軸向的壓力會推動滑動板并擠壓彈簧使得滑動板沿懸梁方向向兩端上下端面板方向移動；

5)DFB-FL被封裝在吸水膨脹橡膠圓柱體內(nèi)，其尾纖由滑動板和圓桶狀框架上的端面板中心處的圓形小孔穿出，為了防止DFB-FL在封裝結構內(nèi)部出現(xiàn)松動，用手輕拉的方式對光纖施加預應力，在尾纖穿過封裝外殼上下端面板的圓孔處，用膠水將尾纖粘緊；

6)將各DFB-FL按照前面的步驟封裝完成后，用普通單模光纖將已封裝好的各自具有不同波長的DFB-FL進行串連連接來組成陣列，連接方法為利用熔接機直接進行熔接，連接處的熔接點用熱縮管進行保護。