[實用新型]基于電吸收調制器的光纖布拉格光柵解調系統

有效

• 申請號: 201720090428.9
• 申請日: 2017-01-24
• 公開（公告）號: CN206387424U
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發明（設計）人: 江虹;王新遠;王奉宇;李進;邵向鑫
• 申請（專利權）人: 長春工業大學
• 主分類號: G01D5/353
• 分類號: G01D5/353
• 代理公司: 長春市恒譽專利代理事務所(普通合伙)22212
• 代理人: 鞠傳龍

技術領域

本實用新型涉及一種光纖布拉格光柵解調系統，特別涉及一種基于電吸收調制器的光纖布拉格光柵解調系統。

背景技術

目前，光纖布拉格光柵(FBG)是一種能感測應變、溫度、壓力、磁場等多種物理參量的光無源器件，具有體積小、成本低、靈敏度高、防水、防電、防雷擊、防腐蝕、可靠性強等特點，在傳感領域已經得到了非常廣泛的應用。光纖光柵傳感器屬于波長調制型光纖傳感器，它是通過對光線內部寫入的光柵反射或透射波長的光譜檢測，實現對被測結構的應變和溫度等量值的絕對測量。目前，對光纖光柵波長進行解調的方法主要有光譜儀檢測法、匹配光柵法、邊緣濾波法、可調諧Fabry-Perot濾波法、非平衡M-Z光纖干涉儀法、邁克爾遜干涉儀解調法、波長掃描光纖激光器解調法等。

電吸收調制器(電吸收調制器)具有體積小、結構緊湊、高速、低惆啾、易于集成、強非線性吸收特性等優點,作為現代通信技術的關鍵器件之一,電吸收調制器的應用領域逐步擴大,不僅可以與半導體激光器集成形成高速穩定的光源模塊,在高速波分復用(WDM)技術及光時分復用(OTDM)也得到了廣泛的應用,基于電吸收調制器波長轉換及時鐘提取、信號再生等技術也已實現。因此,電吸收調制器的應用與發展己取得了令人矚目的成果,并成為現代光通信技術及光網絡技術研究的熱點。

發明內容

本實用新型的目的是為了實現低成本、高精度的解調而提供的一種基于電吸收調制器的光纖布拉格光柵解調系統。

本實用新型提供的基于電吸收調制器的光纖布拉格光柵解調系統包括有寬帶光源、隔離器、光耦合器、光開關、偏壓發生器、電吸收調制器、數據采集系統和上位機，其中寬帶光源、隔離器、光耦合器和光開關依次相連，偏壓發生器、電吸收調制器、數據采集系統和上位機依次相連，光耦合器還與電吸收調制器相連接，上位機還分別與偏壓發生器和光開關相連接，上位機控制偏壓發生器與光開關的工作。

光開關分別連接有一個參考FBG和一個傳感FBG，光開關將傳感FBG和參考FBG接入電路。

光耦合器選用理論分光比為50:50的光耦合器。

偏壓發生器由上位機控制為電吸收調制器提供零到電吸收調制器額定電壓的連續線性電壓，電吸收調制器將光信號轉換為電流信號，電吸收調制器為多重量子阱電吸收調制器，具有低驅動電壓和高消光比的特性，偏壓發生器為直流偏壓發生器，輸出的偏壓幅值為0-100V。

數據采集系統包括一個信號轉換電路以及一個高精度的模數A/D轉換電路，數據采集系統將電流信號轉換為放大電壓信號，并通過模數A/D轉換電路將電壓信號轉換為數字信號，傳送給上位機。

寬帶光源、隔離器、光耦合器、光開關、偏壓發生器、電吸收調制器、數據采集系統和上位機均為現有設備的組裝，因此，具體型號和規格沒有進一步進行贅述。

本實用新型提供的基于電吸收調制器的光纖布拉格光柵解調的尋峰方法，其方法如下所述：

步驟一、將寬帶光源發出的光經隔離器、光耦合器，然后在光開關的控制下首先進入參考FBG；

步驟二、由參考FBG反射的光攜帶信息經光耦合器進入電吸收調制器，電吸收調制器由偏壓發生器提供連續線性電壓，將光信號轉換為電流信號，數據采集系統將電流信號轉換為放大的電壓信號，并轉換為數字信號，傳給上位機；

步驟三、上位機進行數據處理，將電吸收調制器電流與電壓關系的吸收光強曲線與參考FBG光譜做映射存儲，傳感FBG與參考FBG經同樣的過程進行，通過偏移量和波長的對應關系計算出傳感通道的光柵波長與波峰位置。

本實用新型的有益效果：

本實用新型提供的一種基于電吸收調制器的光纖布拉格光柵解調系統及尋峰方法，解調速度高、成本低、結構簡單、操作方便，人機交互性好。可存儲多組解調數據，并查詢歷史數據。且可進行模塊拓展，同時接入多支傳感器監測并進行統一控制。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構原理示意圖。

圖2為不同偏置電壓下光吸收譜測試結果示意圖。

圖3為吸收光強曲線和光電流與波長曲線對應關系示意圖。

1、寬帶光源 2、隔離器 3、光耦合器 4、光開關 5、偏壓發生器

6、電吸收調制器 7、數據采集系統 8、上位機 9、參考FBG

10、傳感FBG。

具體實施方式

請參閱圖1、圖2和圖3所示：