[發明專利]一種基于FBG光纖的中心波長穩定裝置與方法

有效

• 申請號: 201510061572.5
• 申請日: 2015-02-06
• 公開（公告）號: CN104613988A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 金鵬;劉彬;撖琳;林杰;劉歡;王健
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01D3/036
• 分類號: G01D3/036;G01H9/00
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務所(普通合伙) 23209
• 代理人: 張偉

1.一種基于FBG光纖的中心波長穩定裝置，其特征在于，包括ASE光源、第一光環形器、F-P傳感器、第二光環形器、FBG光纖、第一光電轉換器、第二光電轉換器、除法器、ADC、FPGA、DAC和溫度控制器；

ASE光源的出射光經過第一光環形器后，入射到F-P傳感器進行調制并反射，再依次經過第一光環形器、第二光環形器和FBG光纖后分成反射光路和透射光路，反射光路再次經過第二光環形器后，由第一光電轉換器轉換為第一路電壓信號，透射光路由與反射光路等價的光纖傳輸后，由第二光電轉換器轉換為第二路電壓信號，第一路電壓信號與第二路電壓信號共同接入除法器，所述除法器將第一路電壓信號除以第二路電壓信號，所得結果經ADC轉換后，輸入給FPGA，所述FPGA將ADC轉換后的結果轉換為控制信號，經過DAC轉換后，輸入給溫度控制器，控制FBG光纖溫度。

2.根據權利要求1所述的基于FBG光纖的中心波長穩定裝置，其特征在于，所述的F-P傳感器包括一個固定的半反半透面，和一個隨振動信號發生振動的透射率小于10%的反射面；ASE光源的出射光經過第一光環形器后，先入射到半反半透面。

3.根據權利要求1所述的基于FBG光纖的中心波長穩定裝置，其特征在于，還包括PC，所述PC與FPGA通信。

4.一種在權利要求1所述基于FBG光纖的中心波長穩定裝置上實現的基于FBG光纖的中心波長穩定方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、采集振動信號

F-P傳感器的反射面隨聲波振動，改變從半反半透面透射再經過反射面反射到半反半透面的光束的相位，使半反半透面前端的干涉光承載振動信息；

S2、提取窄帶光

FBG光纖的透射光路與入射光路光頻率成分相同，反射光路只包含入射光路光頻率成分的一部分，在反射光路減小帶寬；

S3、去噪

利用FBG光纖反射光路轉換得到的電壓信號除以FBG光纖透射光路轉換得到的電壓信號，去掉從ASE光源到除法器之間，信號傳輸所產生的噪聲；

S4、控制信號轉換

將除法器的輸出結果進行數學轉換，轉換成溫度控制器的控制信號；

S5、調整FBG光纖反射光路的中心波長

利用步驟S4得到的控制信號，控制溫度控制器，調整FBG光纖溫度，進而調整FBG光纖反射光路的中心波長。

5.根據權利要求4所述的基于FBG光纖的中心波長穩定方法，其特征在于，步驟S3所述的信號包括：

第一、從ASE光源到FBG光纖、FBG光纖到第一光電轉換器和FBG光纖到第二光電轉換器的光信號；

第二、從第一光電轉換器到除法器和第二光電轉換器到除法器的電信號。