專利名稱：強度型長壽命光纖傳感裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬光纖傳感領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于光信號強度變化的、具有較長使用壽命的光纖傳感裝置。
背景技術(shù)：
光纖傳感裝器由于相對傳統(tǒng)傳感器具有諸多優(yōu)點而成為當(dāng)前國內(nèi)外研究的熱點之一，其中基于光信號強度變化的彎曲、微彎原理的傳感裝置相對于其他光纖傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、光路封閉、成本低、易于構(gòu)建分布式傳感裝置等優(yōu)點。在強度型光纖傳感裝置中， 最常用的光源是半導(dǎo)體激光光源，雖然半導(dǎo)體激光光源相對于傳統(tǒng)的氣體激光器、固體激光器或染料激光器具有更長的使用壽命，號稱可以連續(xù)使用10萬小時，也就是約10年的時間，但在實際條件下由于溫度、濕度、電流、震動以及其他環(huán)境的影響，實際使用時間會大幅度減小，特別是光時域反射計(簡稱0TDR)內(nèi)的半導(dǎo)體激光光源使用時間會更少一些；另一方面，許多待監(jiān)測的對象其設(shè)計使用壽命都很長，如重要的建筑物、橋梁、隧道等，其設(shè)計使用壽命在50年至100年，甚至更長，而傳感用信號光纖通過采用碳涂覆光纖等特種光纖后， 其理論設(shè)計使用壽命可達200年，所以光纖傳感儀器相對來說使用壽命就顯得很不夠了， 而頻繁的更換測試儀器，特別是更換0TDR，則會導(dǎo)致測試精度的降低以及各項成本的大幅攀升，如何使光纖傳感儀器壽命更長成為需要解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供一種強度型長壽命光纖傳感裝置，利用現(xiàn)有的光源-光功率計和OTDR組合構(gòu)成光纖傳感裝置的監(jiān)測儀器，光源-光功率計作為常開設(shè)備連續(xù)監(jiān)測，而OTDR則根據(jù)需要選擇適當(dāng)?shù)念l率開機監(jiān)測，這樣可以大大延長OTDR的使用壽命，而光源-光功率計一方面使用壽命較OTDR長，另外其成本很低、更換方便，這樣就可以在保證監(jiān)測任務(wù)的同時，延長了光纖傳感裝置的使用壽命，并減小了使用維護的成本。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是強度型長壽命光纖傳感裝置，包括光源7、光功率計2和OTDR 8以及傳感單元5， 所述的光源7、光功率計2和OTDR 8與包含有信號光纖4 ；4-1,6的傳感單元5連接，控制處理單元12與光源、光功率計和OTDR電連接。所述的光源7和OTDR 8通過光分路器9與信號光纖4連接，信號光纖4的另一端連接有光功率計2。所述的光源7和OTDR 8通過光開關(guān)10與信號光纖4連接，信號光纖4的另一端連接有光功率計2，光開關(guān)10與控制處理單元12電連接。所述的光源7、光功率計2和OTDR 8通過光分路器9與信號光纖4連接，在信號光纖的另一端安置有光反射器11。所述的光反射器11是光反射鏡、經(jīng)過鏡面處理的信號光纖端面或光纖光柵。所述的傳感單元5中夾持有兩根信號光纖第一信號光纖4-1和第二信號光纖6，光源、光功率計2分別與第一信號光纖4-1的兩端連接；OTDR 8與第二信號光纖6連接。所述的傳感單元5中夾持有兩根信號光纖，光源7、光功率計2通過光分路器9與第一信號光纖4-1連接，且在第一信號光纖4-1的另一端安置有光反射器11 ；OTDR 8與第二信號光纖6連接。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點1、強度型長壽命光纖傳感裝置，通過安置光源-光功率計和OTDR兩套監(jiān)測裝置， 不僅可以延長光纖傳感裝置的使用壽命，并可以利用OTDR測試儀進行分布式監(jiān)測，擴展了該光纖傳感裝置的使用范圍；2、強度型長壽命光纖傳感裝置中，光源-光功率計較OTDR消耗的電力更小，其組合更適于在野外無穩(wěn)定供電情況下使用；3、強度型長壽命光纖傳感裝置，結(jié)構(gòu)簡單、精度高，光源-光功率計具有較長的使用壽命和較低的使用成本，從而提高了光纖傳感裝置的可靠性，兩套測試儀器互為備份，更利于推廣使用。綜上所述，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理、可靠性高、使用效果好，具有較長的使用壽命，可以具有更大的潛力適應(yīng)復(fù)雜的實際應(yīng)用環(huán)境，使本發(fā)明的裝置具有更好的精度、 更長的使用壽命。下面通過附圖和實施例，對實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細(xì)描述。
圖1為本實用新型第一具體實施方式
的示意圖。圖2為本實用新型第二具體實施方式
的示意圖。圖3為本實用新型第三具體實施方式
的示意圖。圖4為本實用新型第四具體實施方式
的示意圖。圖5為本實用新型第五具體實施方式
的示意圖。附圖標(biāo)記說明1-延長光纖；2-光功率計；4-信號光纖；4-1-第一信號光纖；5-傳感單元；6-第二信號光纖；7-光源；8-0TDR ；9-光分路器；10-光開關(guān)；11-光反射器；12-控制處理單元；
具體實施方式
實施例1如圖1所示，本實用新型包括光源7、光功率計2和0TDR8以及傳感單元5，特別是 所述的光源7、光功率計2和0TDR8與包含有第一信號光纖4的傳感單元5通過延長光纖1 連接，控制處理單元12與光源7、光功率計2和0TDR8電連接。本實施例中，所述的光源7和0TDR8通過光分路器9與第一信號光纖4連接，第一信號光纖4的另一端連接有光功率計2。由于光源7、光功率計2具有成本低、精度高、壽命長的特點，所以可以長期連續(xù)開啟，而OTDR具有分布式監(jiān)測的特點，但其成本較高、使用壽命短，可以根據(jù)需要間斷開啟，從而使整個系統(tǒng)具有較好的精度和較高的可靠性。實施例2如圖2所示，本實施例中，與實施例1不同的是光源7、光功率計2和0TDR8與光分路器9來連接，在第一信號光纖4的另一端安置有光反射器11。優(yōu)選的，所述的光反射器 11是光反射鏡、經(jīng)過鏡面處理的信號光纖端面或光纖光柵。則光源7中發(fā)出的光信號經(jīng)過光分路器9進入第一信號光纖4的光信號在光反射器11又返回，并通過光分路器9進入光功率計2中，由于光信號兩次經(jīng)過第一信號光纖4，所以進一步增加了該光纖傳感器的精度和靈敏度。本實施例中，其余部分的結(jié)構(gòu)、連接關(guān)系和工作原理均與實施例1相同。實施例3如圖3所示，本實施例中，傳感單元5中包含有兩根信號光纖，光源7通過延長光纖1與第一信號光纖4連接，第一信號光纖4的另一端連接光功率計2，0TDR8與第二信號光纖6連接。由于光源7、光功率計2具有成本低、精度高、壽命長的特點，所以可以長期連續(xù)開啟，而OTDR具有分布式監(jiān)測的特點，但其成本較高、使用壽命短，可以根據(jù)需要間斷開啟， 從而使整個系統(tǒng)具有較好的精度和較高的可靠性。實施例4如圖4所示，本實施例中，與實施例3不同的是光源7、光功率計2通過光分路器 9、延長光纖1與第一信號光纖4連接，在第一信號光纖4的另一端安置有光反射器11。優(yōu)選的，所述的光反射器11是光反射鏡、經(jīng)過鏡面處理的信號光纖端面或光纖光柵。則光源 7中發(fā)出的光信號經(jīng)過光分路器9進入第一信號光纖4的光信號在光反射器11又返回，并通過光分路器9進入光功率計2中，由于光信號兩次經(jīng)過第一信號光纖4，所以進一步增加了該光纖傳感器的精度和靈敏度。本實施例中，其余部分的結(jié)構(gòu)、連接關(guān)系和工作原理均與實施例3相同。實施例5如圖5所示，本實施例中，與實施例1不同的是光源7和0TDR8通過光開關(guān)10與第一信號光纖4連接，控制處理單元12控制光開關(guān)10使光源7發(fā)出的光信號進入第一信號光纖4，或使0TDR8與第一信號光纖4接通。本實施例中，其余部分的結(jié)構(gòu)、連接關(guān)系和工作原理均與實施例1相同。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實用新型技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.強度型長壽命光纖傳感裝置，包括光源(7)、光功率計( 和OTDR(S)以及傳感單元 (5)，其特征在于所述的光源(7)、光功率計(2)和OTDR(S)與包含有信號光纖(4 ；4-1,6) 的傳感單元( 連接，控制處理單元(1 與光源、光功率計和OTDR(S)電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖傳感裝置，其特征在于所述的光源(7)和OTDR(S)通過光分路器(9)與信號光纖(4)連接，信號光纖的另一端連接有光功率計O)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖傳感裝置，其特征在于所述的光源(7)和OTDR(S)通過光開關(guān)(10)與信號光纖(4)連接，信號光纖的另一端連接有光功率計0)，光開關(guān)(10)與控制處理單元(12)電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖傳感裝置，其特征在于所述的光源(7)、光功率計(2) 和OTDR(S)通過光分路器(9)與信號光纖(4)連接，在信號光纖的另一端安置有光反射器(11)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光纖傳感裝置，其特征在于所述的光反射器(11)是光反射鏡、經(jīng)過鏡面處理的信號光纖端面或光纖光柵。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖傳感裝置，其特征在于所述的傳感單元(5)中夾持有兩根信號光纖第一信號光纖和第二信號光纖(6)，光源(7)、光功率計(2)分別與第一信號光纖的兩端連接；OTDR(S)與第二信號光纖(6)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖傳感裝置，其特征在于所述的傳感單元(5)中夾持有兩根信號光纖，光源(7)、光功率計( 通過光分路器(9)與第一信號光纖(4-1)連接，且在第一信號光纖的另一端安置有光反射器(11) ；OTDR(S)與第二信號光纖(6)連接。
專利摘要一種強度型長壽命光纖傳感裝置，裝置包括光源、光功率計和OTDR以及傳感單元，所述的光源、光功率計和OTDR與包含有信號光纖的傳感單元連接，控制處理單元與光源、光功率計和OTDR電連接；在保證監(jiān)測任務(wù)的同時，延長了光纖傳感裝置的使用壽命，并減小了維護的成本。
文檔編號G01D21/00GK202304877SQ20112041390
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月26日
發(fā)明者杜兵 申請人:西安金和光學(xué)科技有限公司