[發明專利]一種溫度調制多光譜矩陣的光纖編碼識別系統及方法

在審

• 申請號: 202110007863.1
• 申請日: 2021-01-05
• 公開（公告）號: CN112702115A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 朱惠君;薛鵬;白金剛;毛志松;鄔耀華
• 申請（專利權）人: 中山水木光華電子信息科技有限公司
• 主分類號: H04B10/071
• 分類號: H04B10/071;H04B10/50;H04B10/516;H04B10/572;H04J14/02
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 伍傳松

1.一種溫度調制多光譜矩陣的光纖編碼識別系統，其特征在于：包括

可調諧激光模塊組(100)，由多個不同波長段的可調諧激光模塊組成，每個所述可調諧激光模塊皆包括不同波長段的發光芯片(110)和溫度調制裝置，所述溫度調制裝置用于調制所述發光芯片的中心波長；

波分復用器(200)，其輸入端分別與所述多個不同波長段的可調諧激光模塊連接以實現可調諧激光模塊組(100)的波長耦合；

環形器(300)，所述環形器(300)具有第一端口、第二端口、第三端口，所述第一端口與所述波分復用器(200)的輸出端連接；

光纖(400)，所述光纖(400)輸入端與所述環形器(300)的第二端口連接，所述光纖(400)上設置有光纖編碼(410)；

APD光電采集器(500)，與所述環形器(300)的第三端口連接以接收光纖編碼(410)回傳的光波信號并轉換成電平信號；

AD采集卡(600)，與所述APD光電采集器(500)的輸出端連接以用于將所述APD光電采集器(500)的電平信號轉換成數字信號并反饋至主控制器(700)；

主控制器(700)，分別與所述可調諧激光模塊組(100)、APD光電采集器(500)、AD采集卡(600)電性連接，用于控制所述可調諧激光模塊組(100)的各個可調諧激光模塊輪巡發光以實現光纖編碼(410)的識別。

2.根據權利要求1所述的溫度調制多光譜矩陣的光纖編碼識別系統，其特征在于：所述溫度調制裝置包括驅動控制模塊(120)、溫度傳感器(130)和半導體制冷片(140)，所述驅動控制模塊分別與所述主控制器(700)、發光芯片(110)、溫度傳感器(130)和半導體制冷片(140)電性連接，且所述溫度傳感器(130)和半導體制冷片(140)皆貼附于所述發光芯片(110)表面。

3.根據權利要求1所述的溫度調制多光譜矩陣的光纖編碼識別系統，其特征在于：還包括設置在所述APD光電采集器(500)與AD采集卡(600)之間的放大器(800)。

4.根據權利要求1所述的溫度調制多光譜矩陣的光纖編碼識別系統，其特征在于：所述可調諧激光模塊組(100)采用DFB激光器。

5.根據權利要求1所述的溫度調制多光譜矩陣的光纖編碼識別系統，其特征在于：所述主控制器(700)采用FPGA。

6.一種溫度調制多光譜矩陣的光纖編碼識別方法，其特征在于，包括以下步驟：

S100、由主控制器輸出脈沖驅動指令給可調諧激光模塊組的第一個可調諧激光模塊，啟動時間為t0，脈沖寬度為t；其中，每一個所述可調諧激光模塊采用一個大小不同的中心波長，分別對應光纖編碼的不同碼元；

S200、第一個可調諧激光模塊輸出一個中心波長的脈沖光波至波分復用器、環形器、含有光纖編碼的待測光纖；

S300、由主控制器控制APD光電采集器啟動以接收反射光波信號并轉換成模擬電平信號，開啟時間為t0，實現單個中心波長的脈沖光波在待測光纖全程的反射光波信號波長及能量采集；

S400、利用AD采集卡將APD光電采集器采集的模擬電平信號轉換成數字信號并反饋至所述主控制器；

S500、主控制器根據采集到的數字信號計算出光纖中每一個點的能量值以及第一個可調諧激光模塊對應的光纖編碼反射波長；

S600、對所述第一個可調諧激光模塊進行至少兩次溫度調制以改變輸出的中心波長，重復上述S100至S500步驟以完成第一個碼元中心波長附近多光譜波長的測試；

S700、按順序控制其余可調諧激光模塊逐一發光，重復上述S100至S600步驟采集不同碼元對應的波長及能量，從而實現光纖編碼的完整識別。

7.根據權利要求6所述的一種溫度調制多光譜矩陣的光纖編碼識別方法，其特征在于：所述可調諧激光模塊組由多個可調諧激光模塊組成，每個所述可調諧激光模塊的光譜為其中心波長±0.5nm。