[發明專利]一種基于光子燈籠光纖的傳感解調系統及傳感解調方法

有效

• 申請號: 202010732546.1
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN111854812B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 梁驍
• 申請（專利權）人: 中央民族大學
• 主分類號: G01D5/353
• 分類號: G01D5/353
• 代理公司: 北京君慧知識產權代理事務所(普通合伙) 11716
• 代理人: 董延麗

本申請公開了一種基于光子燈籠光纖的傳感解調系統及傳感解調方法，寬帶光源將第一光信號與第二光信號分別輸入第一傳感單元與第二傳感單元；第一傳感單元接收第一光信號，根據所處的環境確定第一光信號對應的第一光傳感信號，并將第一光傳感信號輸入至光信號處理單元；第二傳感單元接收第二光信號，根據所處的環境確定第二光信號對應的第二光傳感信號，并將第一光傳感信號輸入至光信號處理單元；光信號處理單元將第一光傳感信號與第二光傳感信號進行處理，并將處理后的第一光傳感信號與第二光傳感信號發送至轉化單元；轉化單元將處理后的第一光傳感信號與第二光傳感信號轉化為電流信號，并將電流信號發送至解調單元；解調單元解調電流信號。

技術領域

本申請涉及光學領域，尤其涉及一種基于光子燈籠光纖的傳感解調系統及傳感解調方法。

背景技術

光纖傳感技術起源于20世紀70年代，通過測量傳輸介質中光波的位移、濕度、pH值、壓力、應變、溫度、濃度等參數的變化來感知外界環境，從而間接測量了引起外界環境變化的相關信息。近年來，在民用領域，光纖傳感系統可應用在鋼筋混凝土熱應力測量、建筑體健康監測、巖土力學工程監測等方面；在軍事領域，光纖傳感系統可應用于飛行器健康監測、沿海海防水聽監測、陸路安全防衛系統等方面。光纖傳感技術吸引了廣泛的研究，眾多工程領域開始探索高精度、低成本、高速率的傳感解調技術，實現分布式、多參量、多功能、智能化的傳感解調系統成為當前傳感領域的研究熱點。

目前，在傳統光纖的傳感解調系統中，靜態量監測通常使用波長偏移測試法，需要使用光譜儀或波長解析器件，造價成本相對較高，且易受解調速度和動態范圍限制；動態量通常使用光強度測量法，由于是直接解調雖然提升了解調速度，但易受光源噪聲影響，且不能兼容靜態量傳感解調。以上兩類解調方式在終端設備上存在明顯差異，且系統傳感機理不同，在解調方法上無法做到統一。面對靜動態量同時檢測的場景，通常需要聯合兩類解調終端使用，傳感解調系統將變得龐大且復雜。

發明內容

有鑒于此，本申請實施例提供了一種基于光子燈籠光纖的傳感解調系統及方法，用于解決現有光纖傳感的傳感解調系統中靜動態量的解調方法不能一致，傳感解調系統結構復雜的問題。

本申請實施例采用下述技術方案：

本申請實施例提供一種基于光子燈籠光纖的傳感解調系統，所述系統包括：寬帶光源、第一傳感單元、第二傳感單元、光信號處理單元、轉化單元以及解調單元，其中，所述第一傳感單元為目標傳感單元，所述第二傳感單元為參考傳感單元，所述光信號處理單元是基于模式選擇光子燈籠光纖的處理單元；

寬帶光源用于產生第一光信號與第二光信號，并將所述第一光信號與所述第二光信號分別輸入所述第一傳感單元與所述第二傳感單元；

所述第一傳感單元用于接收所述第一光信號，并根據所處的環境確定所述第一光信號對應的第一光傳感信號，并將所述第一光傳感信號輸入至所述光信號處理單元；

所述第二傳感單元用于接收所述第二光信號，并根據所處的環境確定所述第二光信號對應的第二光傳感信號，并將所述第一光傳感信號輸入至所述光信號處理單元；

所述光信號處理單元用于將所述第一光傳感信號與所述第二光傳感信號進行處理，并將處理后的第一光傳感信號與第二光傳感信號發送至所述轉化單元；

所述轉化單元用于將所述處理后的第一光傳感信號與第二光傳感信號轉化為電流信號，并將所述電流信號發送至解調單元；

所述解調單元用于解調所述電流信號。