[實用新型]一種光纖光柵傳感器

有效

• 申請號: 202320126115.X
• 申請日: 2023-01-17
• 公開（公告）號: CN219200455U
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發明（設計）人: 張奕澤;張天禹;王斌
• 申請（專利權）人: 光子集成（溫州）創新研究院
• 主分類號: G01D5/38
• 分類號: G01D5/38
• 代理公司: 西安迪業欣知識產權代理事務所(普通合伙) 61278
• 代理人: 劉妍

本實用新型公開了一種光纖光柵傳感器，包括光信號發射模塊、光反射信號接收模塊、雙頻干涉型光纖光柵、參考光柵和處理器；光信號發射模塊，與雙頻干涉型光纖光柵和參考光柵分別連接，用于向雙頻干涉型光纖光柵和參考光柵分別發射光信號；光反射信號接收模塊，與雙頻干涉型光纖光柵和參考光柵分別連接，用于接收雙頻干涉型光纖光柵產生的第一光反射信號和參考光柵產生的第二光反射信號；處理器，與光反射信號接收模塊連接，用于根據第二光反射信號對第一光反射信號進行校準，得到外界參量變化信息。本實用新型通過設置參考光柵排除其他外界因素對雙頻干涉型光纖光柵的干擾，使得本實用新型可適用于測量單一外界參量的變化情況，提高了檢測精度。

技術領域

本申請涉及傳感器技術領域，特別涉及一種光纖光柵傳感器。

背景技術

光纖光柵傳感器是一種波長調制型傳感器，可以將外界參量(如應變、溫度等)的變化情況轉化為光柵中心波長的移動，通過從測得的光信號中解調出中心波長的飄移量，就可以實現對被測信息的測量。

常用的光柵解調方法有干涉法、濾波法等，但這些方法存在體積大、結構復雜、價格昂貴等缺點，難以應用于實際工業檢測中。為解決上述問題，現有技術中出現了雙頻干涉型光纖光柵傳感器，它的原理是：一對超短距離光纖光柵在外界參量(如應變、溫度等)變化的情況下，會發生光纖雙折射效應，進而產生拍頻信號，通過檢測拍頻信號的變化來獲知外界參量的變化情況。

然而雙頻干涉型光纖傳感器檢測到的拍頻信號受光纖溫度與應力的雙重影響，在研究單一外界參量變化情況時，往往難以排除另一種因素的干擾。

實用新型內容

為解決現有技術中，雙頻干涉型光纖傳感器在在研究單一外界參量變化情況時，難以排除其他因素干擾的技術問題，本實用新型公開了一種光纖光柵傳感器。

本實用新型公開了一種光纖光柵傳感器，包括：光信號發射模塊、光反射信號接收模塊、雙頻干涉型光纖光柵、參考光柵和處理器；

光信號發射模塊，與所述雙頻干涉型光纖光柵和參考光柵分別連接，用于向所述雙頻干涉型光纖光柵和參考光柵分別發射光信號；

光反射信號接收模塊，與所述雙頻干涉型光纖光柵和參考光柵分別連接，用于接收所述雙頻干涉型光纖光柵產生的第一光反射信號和參考光柵產生的第二光反射信號；

處理器，與所述光反射信號接收模塊連接，用于根據第二光反射信號對所述第一光反射信號進行校準，得到外界參量變化信息。

所述光纖光柵傳感器，還包括第一光環行器和第二光環行器；

所述第一光環行器設置于所述光信號發射模塊與所述雙頻干涉型光纖光柵之間；

所述第二光環行器設置于所述光信號發射模塊與所述參考光柵之間；

所述第一光環行器和所述第二光環行器為并聯連接。

多個中心波長不同的所述雙頻干涉型光纖光柵串聯在一根光纖上。

所述光纖纏繞形狀為多個串聯的環狀或回形針狀中的一種。

所述光纖光柵傳感器還包括光放大器；

所述光放大器一端連接在所述第一光環行器和所述第二光環行器的連接線交匯處，另一端與所述光反射信號接收模塊連接。

所述的光纖光柵傳感器，還包括偏振控制器；

所述偏振控制器連接在所述光放大器與所述光反射信號接收模塊之間。

所述光信號發射模塊包括：脈沖源、光源和光源驅動。

所述光反射信號接收模塊包括頻譜儀或光電探測器中的一種。

相較于現有技術，本實用新型具有如下有益效果：