[發(fā)明專利]基于FPGA的光纖光柵解調(diào)系統(tǒng)以及光纖系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010072286.X
• 申請(qǐng)日: 2020-01-21
• 公開（公告）號(hào): CN111121840A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁楷峰;楊戩;劉國(guó)特;陳廣義;周春輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): G01D5/353
• 分類號(hào): G01D5/353
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 蔡偉杰

1.基于FPGA的光纖光柵解調(diào)系統(tǒng)，其特征在于：包括FPGA控制模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、放大電路模塊、可調(diào)光纖F-P濾波器、光電探測(cè)器、光電轉(zhuǎn)換電路模塊以及模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，所述FPGA控制模塊的輸出端與所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的輸入端相連接，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與所述放大電路模塊的輸入端相連接，所述放大電路模塊的輸出端與所述可調(diào)光纖F-P濾波器相連接，所述光電探測(cè)器與所述光電轉(zhuǎn)換電路模塊的輸入端相連接，所述光電轉(zhuǎn)換電路模塊的輸出端與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸入端相連接，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與所述FPGA控制模塊的輸入端相連接；

光纖光柵中的光信號(hào)通過所述可調(diào)光纖F-P濾波器傳輸至所述光電探測(cè)器；

所述FPGA控制模塊通過所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊向所述放大電路模塊傳輸鋸齒波驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于FPGA的光纖光柵解調(diào)系統(tǒng)，其特征在于：所述可調(diào)光纖F-P濾波器的等效電路包括電容C1、電容C2、電感L1以及電阻R1，所述電容C1的一端先后通過所述電阻R1、電感L1以及電容C2與所述電容C1的另一端相連。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于FPGA的光纖光柵解調(diào)系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊包括型號(hào)為DAC0832的數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片，所述放大電路模塊包括運(yùn)放器U1、運(yùn)放器U2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電容C3、電容C4、電容C5以及三極管Q1；

所述數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片的兩個(gè)電流輸出端分別與所述運(yùn)放器U1的同相輸入端以及反相輸入端一一對(duì)應(yīng)連接，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片的基準(zhǔn)電壓輸入端與所述運(yùn)放器U1的輸出端相連，所述運(yùn)放器U1的輸出端通過電阻R2與所述運(yùn)放器U2的同相輸入端相連，所述運(yùn)放器U2的反相輸入端通過所述電阻R3接地，所述運(yùn)放器U2的反相輸入端通過所述電阻R4與運(yùn)放器U2的輸出端相連，所述運(yùn)放器U2的輸出端通過所述電容C3接地，所述運(yùn)放器U2的輸出端先后通過所述電阻R5以及所述電阻R6與所述三極管Q1的基極相連，所述電阻R7的一端與所述三極管Q1的基極相連，另一端接地，所述電容C5的一端與所述三極管Q1的基極相連，另一端接地，所述電容C4的一端接在所述電阻R5與所述電阻R6之間，另一端接地，所述三極管Q1的發(fā)射極通過所述電阻R8接地，所述三極管Q1的集電極與電源端相連，所述三極管Q1的發(fā)射極與所述可調(diào)光纖F-P濾波器相連。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于FPGA的光纖光柵解調(diào)系統(tǒng)，其特征在于：所述光電探測(cè)器是GD3560J型InGaAs探測(cè)器。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于FPGA的光纖光柵解調(diào)系統(tǒng)，其特征在于：所述光電轉(zhuǎn)換電路模塊包括型號(hào)為OP124的第一放大器芯片以及型號(hào)為MAX410的第二放大器芯片，所述光電探測(cè)器與所述第一放大器芯片的輸入端相連，所述第一放大器芯片的輸出端與所述第二放大器芯片的輸入端相連，所述第二放大器芯片的輸出端與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸入端相連。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于FPGA的光纖光柵解調(diào)系統(tǒng)，其特征在于：所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊包括AD9226的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片及其外圍電路。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于FPGA的光纖光柵解調(diào)系統(tǒng)，其特征在于：還包括存儲(chǔ)器模塊、通信接口模塊以及PC上位機(jī)，所述FPGA控制模塊分別與所述存儲(chǔ)器模塊、所述通信接口模塊以及所述PC上位機(jī)相連接。

8.一種光纖系統(tǒng)，其特征在于：所述光纖系統(tǒng)是光纖通信系統(tǒng)或者光纖傳感系統(tǒng)，所述光纖系統(tǒng)包括光源系統(tǒng)、調(diào)制系統(tǒng)以及權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的光纖光柵解調(diào)系統(tǒng)，所述光源系統(tǒng)與所述調(diào)制系統(tǒng)相接，所述光源系統(tǒng)是放大自發(fā)輻射的寬帶光源，所述光源系統(tǒng)輸出光的波長(zhǎng)包括C段和L段，所述光源系統(tǒng)輸出光的波長(zhǎng)范圍為1520～1605nm。