[發明專利]一種超高速光纖光柵斜邊強度型解調裝置及方法

在審

• 申請號: 202010012195.7
• 申請日: 2020-01-07
• 公開（公告）號: CN111141378A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 劉昌霞;鐘少龍;李健;王新中;趙自豪
• 申請（專利權）人: 上海拜安傳感技術有限公司
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00;G01D5/353;G02F2/00;H04B10/67
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種超高速光纖光柵斜邊強度型解調裝置，包括寬帶光源、光纖分路器、探測器、采集卡和計算機，所述寬帶光源連接光纖分路器，光纖分路器還分別連接大功率摻餌光纖放大器一、大功率摻餌光纖放大器二、大功率摻餌光纖放大器三、大功率摻餌光纖放大器四，大功率摻餌光纖放大器一、大功率摻餌光纖放大器二、大功率摻餌光纖放大器三、大功率摻餌光纖放大器四分別依次連接耦合器一、耦合器二、耦合器三、耦合器四，本發明提供的超高速光纖光柵斜邊強度型解調裝置，具有4MHz/s超高速的響應頻率，而且可以對采集到的數據進行實時解算和存儲，該超高速光纖光柵斜邊強度型解調裝置有16通道進行同時解算。

技術領域

本發明涉及光纖技術領域，具體是一種超高速光纖光柵斜邊強度型解調裝置及方法。

背景技術

光纖光柵常用的是光纖布拉格光柵即 FBG，它的原理是利用紫外激光照射在光纖纖芯上以致刻寫形成一段光柵。根據光纖耦合模型理論，當寬譜光源發出的連續寬帶光通過傳輸光纖射入時，在光柵處滿足布拉格條件的光將會被反射，而其余寬帶光會繼續透射過去。實質就是在纖芯內形成一個窄帶的（透射或反射）濾波器或反射鏡。若接下來還有光纖布拉格光柵，則在下一個具有不同中心波長的光柵處進行反射。當反射光波的中心波長固定時，溫度或應變的變化量與波長的偏移量之間是線性關系。所以只要將外界物理參量（如上面提到的溫度、應變）作用到光纖光柵上，就可以用來調制光纖布拉格波長，從而獲取物理參量的相關信息，如此達到傳感的目的。

光纖光柵傳感器是一種具有成本低，有波分復用能力，并且能在惡劣環境下工作等特性的光纖傳感器，已經被廣泛應用于生物技術、石油化工、土木工程等領域中。不同的光纖光柵信號解調技術都有各自的優點和缺點，所以選擇合適的解調技術是工程應用的關鍵步驟。基于光纖光柵的基礎理論和解調方法，并設計出一種傳感方案來將超快速的振動作用力間接的傳遞到光纖光柵上，進而得到相關參數。目前相關強度解調相關的專利有，在2014年12月10日申請的，申請號為201410756602.X的中國專利“一種強度解調型光纖氣體傳感裝置及其傳感方法”。和在2015年10月14日申請的，申請號為201520791439.0的中國專利“強度解調型風速光纖傳感器”。利用光纖光柵傳感器測算超快速的振動頻率，目前還沒有解調裝置可以響應超快速頻率。

發明內容

本發明的目的在于提供一種超高速光纖光柵斜邊強度型解調裝置及方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種超高速光纖光柵斜邊強度型解調裝置，包括寬帶光源、光纖分路器、探測器、采集卡和計算機，所述寬帶光源連接光纖分路器，光纖分路器還分別連接大功率摻餌光纖放大器一、大功率摻餌光纖放大器二、大功率摻餌光纖放大器三、大功率摻餌光纖放大器四，大功率摻餌光纖放大器一、大功率摻餌光纖放大器二、大功率摻餌光纖放大器三、大功率摻餌光纖放大器四分別依次連接耦合器一、耦合器二、耦合器三、耦合器四，耦合器一、耦合器二、耦合器三、耦合器四上均連接有四個邊帶濾波器，每個邊帶濾波器均通過光纖光柵連接環形器，環形器還連接探測器，探測器還通過采集卡連接計算機。

作為本發明的進一步方案：所述邊帶濾波器有16個，光纖光柵有16只，環形器有16個，探測器為16通道探測器，采集卡為16通道采集卡。

作為本發明的進一步方案：所述耦合器一，耦合器二，耦合器三，耦合器四均為1*4耦合器。

作為本發明的進一步方案：所述光纖分路器為1*4光纖分路器。

作為本發明的進一步方案：所述耦合器一，耦合器二，耦合器三，耦合器四均可以采用1*4的光纖分路器替代。

作為本發明的進一步方案：所述邊帶濾波器與光纖光柵之間設有光纖光柵傳感器。