專利名稱：一種全光纖型長(zhǎng)周期光纖光柵溶液多參量傳感系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光纖光柵傳感技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種具有多參量測(cè)量功能的全光纖型長(zhǎng)周期光纖光柵傳感系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
溶液濃度 和溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是某些領(lǐng)域工業(yè)工程質(zhì)量控制的重要組成部分，也是水體污染物監(jiān)測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域的重要技術(shù)手段。光纖光柵是在光纖中建立起某種空間折射率周期分布，使在其中光的傳播特性得以改變的一種光學(xué)元件。長(zhǎng)周期光纖光柵(LPG) 是一種透射型光柵，其諧振波長(zhǎng)和諧振強(qiáng)度對(duì)外界環(huán)境的變化非常敏感，長(zhǎng)周期光纖光柵的諧振峰值波長(zhǎng)需滿足相位匹配條件，如以下方程所示。義L= ("core ~ flLd )Λ(1)對(duì)溫度T進(jìn)行求導(dǎo)，得到(2)式，= \r(oc+ Ttemp)( )式中α = Δ Λ/(Λ · ΔΤ)是光纖的熱膨脹系數(shù)，Γ =--—(3)
(ncore -nClad W從上式可以看出，當(dāng)外界溫度變化的時(shí)候，由于熱光效應(yīng)，光纖纖芯和包層的材料折射率都會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，引起纖芯模和包層模有效折射率差的變化。同時(shí)，光柵的周期也會(huì)由于光纖的熱脹冷縮而發(fā)生改變。由于石英材料的熱膨脹系數(shù)α約為5X10_7°C，遠(yuǎn)小于rt p的值，所以一般可忽略不計(jì)。長(zhǎng)周期光纖光柵的溫度靈敏度可表示為Kt= (αεο+ξ co) nC0A-(a co+ ξ cl) ncl A(4)式中a c;。為纖芯的熱膨脹系數(shù)，ξ。。、ξ d分別為纖芯和包層的熱光系數(shù)。由上面的分析可知，長(zhǎng)周期光纖光柵的諧振波長(zhǎng)隨溫度呈線性變化。另一方面，將長(zhǎng)周期光纖光柵的外包層剝掉以后，剩下含有內(nèi)包層和纖芯的裸光纖光柵，它不但具有一般LPG的特性，可吸收特定波長(zhǎng)的光波，在其透射譜中出現(xiàn)數(shù)個(gè)諧振吸收損耗峰；而且，當(dāng)把它放入某種溶液中時(shí)，其光柵區(qū)所處溶液的折射率會(huì)決定其模式耦合情況，其透射譜中諧振峰的峰值波長(zhǎng)將會(huì)隨周圍環(huán)境溶液折射率的變化而變化，而溶液濃度的變化會(huì)引起溶液折射率的變化。因此，溶液濃度變化將引起溶液折射率發(fā)生變化，進(jìn)而引起長(zhǎng)周期光纖光柵透射譜中諧振峰發(fā)生漂移，濃度變化越大，偏移越大。因此，可通過其諧振峰值波長(zhǎng)的移動(dòng)量△ λ [求得溶液折射率的變化，進(jìn)而求得溶液濃度。長(zhǎng)周期光纖光柵的諧振峰的峰值波長(zhǎng)漂移量隨外界折射率的變化關(guān)系式如下
Γ1 Δ/l.1 d(ncD - ncl) 1 dA .—^=--———+—“-~ AnexP)
人 η -η , anΛ an
L|_ coclexex _λ L為初始諧振峰波長(zhǎng)，Δ λ L為諧振峰值波長(zhǎng)的移動(dòng)量，Δ nex為外界折射率變化量，n。。、ncl分別為長(zhǎng)周期光纖光柵的基模和包層模的有效折射率。利用LPG測(cè)量溶液濃度的原理就是通過理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)測(cè)量找到(5)式中括號(hào)內(nèi)的折射率敏感系數(shù)，然后建立起外界折射率變化八！^與諧振峰值波長(zhǎng)移動(dòng)量△ λ ^的對(duì)應(yīng)關(guān)系，再根據(jù)溶液濃度變化和折射率變化量之間的關(guān)系，得知被測(cè)溶液的濃度。根據(jù)這些關(guān)系進(jìn)行適當(dāng)?shù)亩?biāo)，即可得到諧振峰值波長(zhǎng)的漂移量與溶液濃度的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。利用適當(dāng)?shù)慕庹{(diào)方法，解調(diào)出長(zhǎng)周期光纖光柵的諧振損耗峰值波長(zhǎng)或其漂移量，即可計(jì)算出溶液濃度。在 現(xiàn)有技術(shù)中，若采用光纖布喇格光柵作為溫度的傳感元件，因普通光纖布喇格光柵的溫度靈敏系數(shù)較小，測(cè)量溫度時(shí)誤差較大。若采用長(zhǎng)周期光纖光柵進(jìn)行多參量測(cè)量時(shí)，多使用光譜儀等進(jìn)行波長(zhǎng)信號(hào)的測(cè)量，而使得波長(zhǎng)信號(hào)解調(diào)的成本較高。因此目前的長(zhǎng)周期光纖光柵多參量系統(tǒng)，通常性價(jià)比低、難以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控并且重復(fù)性差，同時(shí)測(cè)量的信噪比也不高，從而影響到測(cè)量的精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠利用長(zhǎng)周期光纖光柵實(shí)現(xiàn)多個(gè)參量實(shí)時(shí)測(cè)量的全光纖型傳感系統(tǒng)，并提供利用光纖元件實(shí)時(shí)解調(diào)長(zhǎng)周期光纖光柵多個(gè)諧振峰波長(zhǎng)的技術(shù)方案。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種全光纖型長(zhǎng)周期光纖光柵溶液多參量傳感系統(tǒng)，包括寬帶光源、待測(cè)溶液、復(fù)合長(zhǎng)周期光纖光柵、第一 2X2光纖耦合器、第一光纖布喇格光柵、折射率匹配液、光纖隔離器、第二 2X2光纖耦合器、第二光纖布喇格光柵、光電轉(zhuǎn)換模塊、信號(hào)放大器、數(shù)據(jù)采集卡、計(jì)算機(jī)和可備選的同步監(jiān)測(cè)用光譜儀， 所述的寬帶光源輸出光經(jīng)過所述的復(fù)合長(zhǎng)周期光纖光柵進(jìn)入第一 2X2光纖耦合器的輸入端；所述的第一 2X2光纖耦合器的第一路輸出光進(jìn)入第一光纖布喇格光柵；所述的第一 2X2光纖耦合器的第二路輸出光依次進(jìn)入所述的光纖隔離器、第二 2X2光纖耦合器、第二光纖布喇格光柵；所述的第一光纖布喇格光柵和第二光纖布喇格光柵的反射光經(jīng)所述的光電轉(zhuǎn)換模塊后進(jìn)入所述的信號(hào)放大器；所述的信號(hào)放大器將收到的信號(hào)放大后由所述的數(shù)據(jù)采集卡采集到所述的計(jì)算機(jī)中。所述的復(fù)合長(zhǎng)周期光纖光柵作為溶液多參量傳感的傳感頭，用于溶液濃度和溫度的同時(shí)測(cè)量，或用于負(fù)載量和溫度參量的同時(shí)測(cè)量。所述的復(fù)合長(zhǎng)周期光纖光柵由兩個(gè)長(zhǎng)周期光纖光柵串聯(lián)而成，測(cè)量時(shí)其被浸入所述的待測(cè)溶液中；其中一個(gè)長(zhǎng)周期光纖光柵為裸光纖光柵，另一個(gè)長(zhǎng)周期光纖光柵為經(jīng)過二次涂敷封裝的長(zhǎng)周期光纖光柵。所述的第一光纖布喇格光柵和第二光纖布喇格光柵為系統(tǒng)的信號(hào)解調(diào)元件；且均經(jīng)過溫度補(bǔ)償封裝，其反射譜峰值波長(zhǎng)不隨環(huán)境溫度的改變而漂移，且其反射譜峰值波長(zhǎng)與所述的復(fù)合長(zhǎng)周期光纖光柵的諧振峰值波長(zhǎng)匹配。在所述的第二 2X2光纖耦合器的輸出端再連接一光譜儀，用于同步監(jiān)測(cè)復(fù)合長(zhǎng)周期光纖光柵的諧振峰的峰值波長(zhǎng)隨被測(cè)參量的漂移。所述的第一光纖布喇格光柵和第二光纖布喇格光柵的透射端安裝有折射率匹配液。有益效果由于采用了上述的技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果(1)本發(fā)明只需一個(gè)光纖光柵就能實(shí)現(xiàn)溶液濃度和溶液溫度的同時(shí)測(cè)量，且不需光譜儀等昂貴的波長(zhǎng)解調(diào)設(shè)備，根據(jù)光電轉(zhuǎn)換模塊的輸出值就可以精確的計(jì)算出光柵波長(zhǎng)，再與初始波長(zhǎng)相比較，就可以得出波長(zhǎng)漂移量，從而得知被測(cè)量的大小。(2)本發(fā)明利用波長(zhǎng)匹配的光纖布喇格光柵作信號(hào)解調(diào)元件，可通過增大光纖布喇格光柵的半高帶寬的方法來有效提高系統(tǒng)的測(cè)量分辨率。(3)本發(fā)明利用復(fù)合長(zhǎng)周期光纖光柵透射譜諧振峰的兩側(cè)的線性濾波效應(yīng)和其與光纖布喇格光柵的波長(zhǎng)匹配效應(yīng)實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的實(shí)時(shí)解調(diào)，可通過提高長(zhǎng)周期光纖光柵的諧振損耗峰的損耗比來有效提高測(cè)量分辨率。(4)本發(fā)明中的第二個(gè)光纖耦合器的一個(gè)輸出端可備選加入光譜儀，以實(shí)現(xiàn)光纖光柵解調(diào)和光譜儀監(jiān)測(cè)的同步進(jìn)行，通過光譜儀驗(yàn)證全光纖型信號(hào)傳感和解調(diào)系統(tǒng)的有效性。(5)本發(fā)明當(dāng)復(fù)合長(zhǎng)周期光纖光柵受被測(cè)參量調(diào)制其特征峰值波長(zhǎng)漂移時(shí)，由于匹配光纖布喇格光柵的峰值特征波長(zhǎng)不變，使得長(zhǎng)周期光纖光柵諧振峰值波長(zhǎng)與布喇格光纖光柵反射峰值波長(zhǎng)的相對(duì)位置變化，以及入射到匹配光纖布喇格光柵上的光信號(hào)的光譜功率密度線性變化。因此布喇格光纖光柵反射光隨被測(cè)參量的變化而線性變化，光電轉(zhuǎn)換和模數(shù)轉(zhuǎn)換后的信號(hào)與被測(cè)參量成一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，即實(shí)現(xiàn)解調(diào)，具有解調(diào)速度快、無雙值問題等優(yōu)點(diǎn)。(6)本發(fā)明中所用的光纖和元器件的工藝水平都已非常成熟，制作方便可行，可廣泛用于各種領(lǐng)域，對(duì)推動(dòng)光纖光柵多參量傳感技術(shù)的實(shí)用化尤其是在水體環(huán)境監(jiān)測(cè)、某些工業(yè)工程的質(zhì)量監(jiān)測(cè)中的實(shí)用化具有重要意義。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明復(fù)合長(zhǎng)周期光纖光柵的透射譜示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。本發(fā)明的實(shí)施方式涉及一種全光纖型長(zhǎng)周期光纖光柵多參量傳感系統(tǒng)，如圖1所示，包括寬帶光源1、一個(gè)復(fù)合長(zhǎng)周期光纖光柵3、第一 2X2光纖耦合器4、第一布喇格光纖光柵5、折射率匹配液6、光纖隔離器7、第二 2X2光纖耦合器8、第二布喇格光纖光柵9、光電轉(zhuǎn)換模塊10、信號(hào)放大器11、數(shù)據(jù)采集卡12和計(jì)算機(jī)13。所述的寬帶 光源1輸出光經(jīng)過所述的復(fù)合長(zhǎng)周期光纖光柵3進(jìn)入所述的第一 2 X 2光纖耦合器4的輸入端；所述的第一 2X2光纖耦合器4的輸出光一部分經(jīng)其一個(gè)輸出端臂進(jìn)入所述的第一光纖布喇格光柵5 ； 另一部分輸出光經(jīng)所述的第一 2X2光纖耦合器4的另一個(gè)輸出端臂依次進(jìn)入所述的光纖隔離器7和所述的第二 2X2光纖耦合器8 ；所述的第二 2X2光纖耦合器8的輸出光進(jìn)入所述的第二光纖布喇格光柵9 ；所述的兩個(gè)光纖布喇格光柵的透射光均進(jìn)入所述的折射率匹配液6，所述的兩個(gè)光纖布喇格光柵的反射光依次經(jīng)過所述的光電轉(zhuǎn)換模塊10后進(jìn)入所述的信號(hào)放大器11 ；所述的信號(hào)放大器11將收到的信號(hào)放大后由所述的數(shù)據(jù)采集卡12采集到所述的計(jì)算機(jī)13中，由計(jì)算機(jī)13進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和顯示。所述的第二 2X2光纖耦合器 8的輸出端還可以連接一光譜儀14，用于同步監(jiān)測(cè)復(fù)合長(zhǎng)周期光纖光柵的諧振峰的峰值波長(zhǎng)隨被測(cè)參量的漂移。本發(fā)明中復(fù)合長(zhǎng)周期光纖光柵傳感頭3由兩個(gè)長(zhǎng)周期光纖光柵串聯(lián)熔接而成，其透射譜如圖2所示。其中LPG1為裸長(zhǎng)周期光纖光柵，而LPG2為經(jīng)過二次涂敷封裝的長(zhǎng)周期光纖光柵。當(dāng)復(fù)合長(zhǎng)周期光纖光柵(CLPG)被浸入溶液中時(shí)，其透射譜中的諧振峰Xu既隨溶液溫度變化而漂移，也隨溶液濃度變化而漂移；而其透射譜中的諧振峰λ u僅隨溶液溫度變化而漂移，不隨溶液濃度變化而漂移。因此，Δ Ali由溶液濃度變化和溶液溫度變化共同引起，Δ λ u僅由溶液溫度變化引起。利用上述復(fù)合長(zhǎng)周期光纖光柵作溶液濃度和溫度的傳感元件時(shí)，λ u和λ L2的漂移量與溶液濃度和溫度的變化量均成良好線性關(guān)系，已知峰值波長(zhǎng)的初始值，測(cè)量實(shí)時(shí)的峰值波長(zhǎng)Xu和λ U(或兩者的漂移量Δ Xu* Δ λ j，即可計(jì)算出溶液濃度和溫度。Δ λ L1 = Kic · Δ C+K1T · Δ T(6)Δ λ L2 = K2c · Δ C+K2T · Δ T(7)其中，K1C/K2C □ Ali/λ L2,而Kie和K2e為兩個(gè)諧振峰波長(zhǎng)隨濃度的漂移系數(shù)，Kit和 K2t為兩個(gè)諧振峰波長(zhǎng)隨溫度的漂移系數(shù)。因LPG2經(jīng)過二次涂敷封裝，所以K2。^ 0。本發(fā)明中光纖隔離器7用于防止第二個(gè)匹配光纖布喇格光柵9的反射光進(jìn)入第一個(gè)2X2光纖耦合器4，這樣就有效防止了信號(hào)的干擾，以及參量間的交叉敏感。所述的第一個(gè)光纖布喇格光柵的反射譜峰值波長(zhǎng)與所述的復(fù)合長(zhǎng)周期光纖光柵的第一個(gè)諧振峰值波長(zhǎng)(圖2中為1508nm)相匹配；所述的第二個(gè)光纖布喇格光柵的反射譜峰值波長(zhǎng)與所述的復(fù)合長(zhǎng)周期光纖光柵的第二個(gè)諧振峰值波長(zhǎng)(圖2中為ieOOnm)相匹配；即兩個(gè)光纖布喇格光柵的反射譜峰值波長(zhǎng)分別處于復(fù)合光纖長(zhǎng)周期光柵兩個(gè)諧振峰右側(cè)的線性上升區(qū)的中間位置。由于兩個(gè)匹配光纖布喇格光柵的反射峰值波長(zhǎng)和其反射譜均不變，當(dāng)復(fù)合光纖長(zhǎng)周期光纖光柵受被測(cè)參量調(diào)制其諧振峰值特征波長(zhǎng)漂移時(shí)，匹配光纖布喇格光柵反射的光功率將線性變化，并與被測(cè)參量成一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，由光功率值的變化量和變化規(guī)律可反推計(jì)算出被測(cè)參量的值，即實(shí)現(xiàn)解調(diào)，從而使本發(fā)明具有解調(diào)速度快、無雙值問題等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明具體實(shí)施 方式如下(1)在選擇并確定寬帶光源時(shí)，應(yīng)選擇功率譜密度較大的光源，一般應(yīng)大于-20dB/nm，以保證入射到傳感光柵上的光功率較大，使得解調(diào)光纖布喇格光柵反射的信號(hào)光功率較大，以提高測(cè)量的精度；(2)光纖布喇格光柵的波長(zhǎng)選擇非常重要，應(yīng)處于長(zhǎng)周期光纖光柵諧振峰兩側(cè)線性上升區(qū)或線性下降區(qū)的中間位置；(3)應(yīng)選擇3dB帶寬較大的光纖布喇格光柵作為信號(hào)解調(diào)元件，使得在被測(cè)參量有小量變化時(shí)， 匹配光纖布喇格光柵的反射光有較大變化，以提高信噪比和測(cè)量的分辨率；(4)確定光纖長(zhǎng)周期光柵時(shí)，應(yīng)盡可能選擇諧振峰損耗比較大的長(zhǎng)周期光纖光柵，以提高測(cè)量系統(tǒng)的靈敏度；(5)可加入備選的光譜儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)長(zhǎng)周期光纖光柵的諧振峰值波長(zhǎng)隨被測(cè)參量的漂移情況，以作為利用匹配布喇格光纖光柵解調(diào)信號(hào)的參考和驗(yàn)證。
不難發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明利用單個(gè)復(fù)合長(zhǎng)周期光纖光柵實(shí)現(xiàn)溶液濃度和溫度兩個(gè)參量的同時(shí)測(cè)量，并利用匹配布喇格光纖光柵實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)周期光纖光柵諧振峰的波長(zhǎng)解調(diào)，是一種性價(jià)比高的全光纖型多參量傳感測(cè)量系統(tǒng)。本發(fā)明還具有抗電磁干擾、可測(cè)參量靈活、可遠(yuǎn)程監(jiān)控及可實(shí)現(xiàn)無損測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)。需要說明的是，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的一種全光纖型光纖長(zhǎng)周期光柵溶液多參量傳感系統(tǒng)也可用于負(fù)載量和環(huán)境溫度等其他參量的測(cè)量。
權(quán)利要求
1.一種全光纖型長(zhǎng)周期光纖光柵溶液多參量傳感系統(tǒng)，包括寬帶光源(1)、待測(cè)溶液 (2)、復(fù)合長(zhǎng)周期光纖光柵(3)、第一2X2光纖耦合器(4)、第一光纖布喇格光柵(5)、折射率匹配液(6)、光纖隔離器(7)、第二 2X2光纖耦合器(8)、第二光纖布喇格光柵(9)、光電轉(zhuǎn)換模塊(10)、信號(hào)放大器(11)、數(shù)據(jù)采集卡(12)、計(jì)算機(jī)(13)和可備選的同步監(jiān)測(cè)用光譜儀(14)，其特征在于，所述的寬帶光源(1)輸出光經(jīng)過所述的復(fù)合長(zhǎng)周期光纖光柵(3)進(jìn)入第一 2X2光纖耦合器(4)的輸入端；所述的第一 2X2光纖耦合器(4)的第一路輸出光進(jìn)入第一光纖布喇格光柵(5)；所述的第一 2X2光纖耦合器(4)的第二路輸出光依次進(jìn)入所述的光纖隔離器(7)、第二 2X2光纖耦合器(8)、第二光纖布喇格光柵(9)；所述的第一光纖布喇格光柵(5)和第二光纖布喇格光柵(9)的反射光經(jīng)所述的光電轉(zhuǎn)換模塊(10)后進(jìn)入所述的信號(hào)放大器(11)；所述的信號(hào)放大器(11)將收到的信號(hào)放大后由所述的數(shù)據(jù)采集卡(12)采集到所述的計(jì)算機(jī)(13)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全光纖型長(zhǎng)周期光纖光柵溶液多參量傳感系統(tǒng)，其特征在于，所述的復(fù)合長(zhǎng)周期光纖光柵(3)作為溶液多參量傳感的傳感頭，用于溶液濃度和溫度的同時(shí)測(cè)量，或用于負(fù)載量和溫度參量的同時(shí)測(cè)量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全光纖型長(zhǎng)周期光纖光柵溶液多參量傳感系統(tǒng)，其特征在于，所述的復(fù)合長(zhǎng)周期光纖光柵(3)由兩個(gè)長(zhǎng)周期光纖光柵串聯(lián)而成，測(cè)量時(shí)其被浸入所述的待測(cè)溶液(2)中；其中一個(gè)長(zhǎng)周期光纖光柵為裸光纖光柵，另一個(gè)長(zhǎng)周期光纖光柵為經(jīng)過二次涂敷封裝的長(zhǎng)周期光纖光柵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全光纖型長(zhǎng)周期光纖光柵溶液多參量傳感系統(tǒng)，其特征在于，所述的第一光纖布喇格光柵(5)和第二光纖布喇格光柵(9)為系統(tǒng)的信號(hào)解調(diào)元件；且均經(jīng)過溫度補(bǔ)償封裝，其反射譜峰值波長(zhǎng)不隨環(huán)境溫度的改變而漂移，且其反射譜峰值波長(zhǎng)與所述的復(fù)合長(zhǎng)周期光纖光柵的諧振峰值波長(zhǎng)匹配。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全光纖型長(zhǎng)周期光纖光柵溶液多參量傳感系統(tǒng)，其特征在于，在所述的第二 2X2光纖耦合器(8)的輸出端再連接一光譜儀(14)，用于同步監(jiān)測(cè)復(fù)合長(zhǎng)周期光纖光柵的諧振峰的峰值波長(zhǎng)隨被測(cè)參量的漂移。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全光纖型長(zhǎng)周期光纖光柵溶液多參量傳感系統(tǒng)，其特征在于，所述的第一光纖布喇格光柵(5)和第二光纖布喇格光柵(9)的透射端安裝有折射率匹配液(6)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種全光纖型長(zhǎng)周期光纖光柵溶液多參量傳感系統(tǒng)，寬帶光源輸出光經(jīng)一個(gè)復(fù)合長(zhǎng)周期光纖光柵進(jìn)入2×2光纖耦合器的輸入端；2×2光纖耦合器的一路輸出光進(jìn)入第一光纖布喇格光柵，另一路輸出光經(jīng)光纖隔離器進(jìn)入第二光纖布喇格光柵。兩個(gè)布喇格光纖光柵的反射光均進(jìn)入光電轉(zhuǎn)換模塊和信號(hào)放大器后被數(shù)據(jù)采集卡采集，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和實(shí)時(shí)顯示測(cè)量結(jié)果。本發(fā)明以復(fù)合長(zhǎng)周期光纖光柵作溶液多個(gè)參量的敏感元件，以匹配的布喇格光纖光柵作信號(hào)解調(diào)元件，實(shí)現(xiàn)了全光纖型多參量傳感系統(tǒng)。本發(fā)明具有抗電磁干擾、全光纖型測(cè)量、可遠(yuǎn)程監(jiān)控等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01D5/38GK102322894SQ201110151848
公開日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月8日
發(fā)明者余木火, 羅君, 詹亞歌, 許毓敏 申請(qǐng)人:東華大學(xué)