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光纖微腔傳感器解調(diào)裝置的制作方法

文檔序號:11913757閱讀:565來源:國知局

本實用新型涉及光纖傳感技術(shù)領(lǐng)域,具體的說是一種成本低、結(jié)構(gòu)合理、工作可靠的光纖微腔傳感器解調(diào)裝置。



背景技術(shù):

光纖微腔傳感器是一種新型的光纖傳感器,可以探測所處環(huán)境的溫度、壓強、應(yīng)變等物理量。光纖微腔傳感器作為光纖傳感器的一種,具有靈敏度高、本征安全、不受電磁干擾、耐腐蝕、電絕緣性好、便于聯(lián)網(wǎng)與遠距離遙測、適于惡劣環(huán)境等一系列優(yōu)點,在環(huán)境溫度檢測、建筑應(yīng)力監(jiān)測等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

光纖微腔傳感器利用光纖微腔干涉原理,光信號通過光纖微腔結(jié)構(gòu)后形成穩(wěn)定的干涉光譜,干涉光譜的光功率極值點波長會隨著外界環(huán)境物理量(溫度、壓強、應(yīng)變等)的變化發(fā)生偏移,通過解調(diào)光的波長信號來確定傳感器所處環(huán)境物理量的變化情況。一般的解調(diào)方法是采用寬帶光源提供給光纖微腔傳感器輸入光信號,用光譜儀掃描光纖微腔傳感器輸出光的光譜,分析光譜極值點的波長值,根據(jù)波長值的偏移計算環(huán)境物理量的變化。但是對現(xiàn)有這種解調(diào)方法來說,掃描速度和波長精度都由光譜儀決定。光譜儀掃描速度快則波長精度低,無法體現(xiàn)光纖微腔傳感器靈敏度高的優(yōu)勢;光譜儀波長精度高則掃描速度慢,不能滿足快速解調(diào)、實時監(jiān)測的要求。因此,光纖微腔傳感器需要有一種可以實現(xiàn)高精度快速解調(diào)的傳感器解調(diào)裝置。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點和不足,提出了一種成本低、結(jié)構(gòu)合理、工作可靠的光纖微腔傳感器解調(diào)裝置。

本實用新型可以通過以下措施達到:

一種光纖微腔傳感器解調(diào)裝置,其特征在于設(shè)有掃描式激光器、光環(huán)形器、光纖微腔傳感器、光電探測器、數(shù)據(jù)采集卡以及上位機,其中上位機與數(shù)據(jù)采集卡的控制端和數(shù)據(jù)輸出端相連接,掃描式激光器的輸出端經(jīng)光纖與光環(huán)行器的端口1相連接,光環(huán)形器的端口2與光纖微腔傳感器相連接,光環(huán)形器的端口3與光電探測器的輸入端相連接,光電探測器的輸出端與數(shù)據(jù)采集卡的輸入端相連接。

本實用新型中所述光纖均采用單模光纖。

本實用新型中掃描式激光器內(nèi)的光纖采用單模光纖,光環(huán)行器內(nèi)的光纖采用單模光纖。

本實用新型在工作的過程中,通過掃描式激光器、光環(huán)行器、光纖微腔傳感器完成光信號的產(chǎn)生與傳遞,其中掃描式激光器發(fā)出光波長呈周期性變化的激光,經(jīng)環(huán)行器到達光纖微腔傳感器,激光信號在光纖微腔傳感器的光纖微腔結(jié)構(gòu)中發(fā)生干涉效應(yīng),干涉后產(chǎn)生的信號光經(jīng)過光纖原路返回到光環(huán)行器,光電探測器和數(shù)據(jù)采集卡對信號進行轉(zhuǎn)換與采集,攜帶有環(huán)境物理量信息的信號光經(jīng)環(huán)行器到達光電探測器后轉(zhuǎn)換為電信號,再轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號被數(shù)據(jù)采集卡采集,然后上傳至計算機進行進一步的處理。

本實用新型相對于現(xiàn)有技術(shù),用掃描式激光器實現(xiàn)依次探測各波長光信號的方式,取代傳統(tǒng)光譜儀掃描的方法,擺脫了光譜儀掃描精度和掃描速度無法同時滿足的限制,可以實現(xiàn)高精度快速解調(diào),實時監(jiān)測光纖微腔傳感器的環(huán)境變化,能夠及時響應(yīng)突發(fā)情況,價格成本較低,結(jié)構(gòu)組成簡單,有利于系統(tǒng)集成和實際工程應(yīng)用。

附圖說明

附圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記:掃描式激光器1、光環(huán)形器2、光纖微腔傳感器3、光電探測器4、數(shù)據(jù)采集卡5、上位機6。

具體實施方式

如附圖所示,本實用新型提出了一種光纖微腔傳感器解調(diào)裝置,其特征在于設(shè)有掃描式激光器1、光環(huán)形器2、光纖微腔傳感器3、光電探測器4、數(shù)據(jù)采集卡5以及上位機6,其中上位機6與數(shù)據(jù)采集卡5的控制端和數(shù)據(jù)輸出端相連接,掃描式激光器1的輸出端經(jīng)光纖與光環(huán)行器2的端口1相連接,光環(huán)形器2的端口2與光纖微腔傳感器3相連接,光環(huán)形器2的端口3與光電探測器4的輸入端相連接,光電探測器4的輸出端與數(shù)據(jù)采集卡5的輸入端相連接。

本實用新型中所述光纖均采用單模光纖。

本實用新型中掃描式激光器1內(nèi)的光纖采用單模光纖,光環(huán)行器內(nèi)的光纖采用單模光纖。

本實用新型在工作的過程中,通過掃描式激光器1、光環(huán)行器2、光纖微腔傳感器3完成光信號的產(chǎn)生與傳遞,其中掃描式激光器1發(fā)出光波長呈周期性變化的激光,經(jīng)光環(huán)行器2到達光纖微腔傳感器3,激光信號在光纖微腔傳感器的光纖微腔結(jié)構(gòu)中發(fā)生干涉效應(yīng),干涉后產(chǎn)生的信號光經(jīng)過光纖原路返回到光環(huán)行器2,光電探測器4和數(shù)據(jù)采集卡5對信號進行轉(zhuǎn)換與采集,攜帶有環(huán)境物理量信息的信號光經(jīng)環(huán)行器到達光電探測器4后轉(zhuǎn)換為電信號,再轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號被數(shù)據(jù)采集卡采集,然后上傳至計算機進行進一步的處理。

本實用新型相對于現(xiàn)有技術(shù),用掃描式激光器實現(xiàn)依次探測各波長光信號的方式,取代傳統(tǒng)光譜儀掃描的方法,擺脫了光譜儀掃描精度和掃描速度無法同時滿足的限制,可以實現(xiàn)高精度快速解調(diào),實時監(jiān)測光纖微腔傳感器的環(huán)境變化,能夠及時響應(yīng)突發(fā)情況,價格成本較低,結(jié)構(gòu)組成簡單,有利于系統(tǒng)集成和實際工程應(yīng)用。

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