本實用新型屬于全息配件技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種全息光源塑型式光柵感測裝置。

背景技術(shù)：

在全息系統(tǒng)中，光柵感測裝置主要是將寬頻光源經(jīng)過光耦合器后先通過布拉格光纖光柵，由于布拉格光纖光柵具有反射頻譜的特性，當其受壓、受拉貨受溫度變化時，其反射頻譜會有漂移現(xiàn)象。目前常用的作法是，在光耦合器的另一個輸出端接上解調(diào)單元，如長周期光纖光柵。此方式存在以下缺點：若以光譜儀為解讀裝置，其測量以靜態(tài)為主，對動態(tài)信號的測量具有困難；若要做到數(shù)個測量點同時測量，以長周期光纖光柵的能量解調(diào)方式為例，就需要相對應數(shù)量的長周期光纖光柵元件，由于不同的長周期光纖光柵都有其本身制作時的規(guī)格特性，因此在做定量校正時就需針對每個長周期光纖光柵都做不同的校正；長周期光纖光柵的穿透頻譜穿透率決定測量靈敏度；雖然光耦合器成本低廉，但由于光耦合器本身不具方向性，因此反射光譜會干擾光源光譜，對測量結(jié)果的定量會有影響。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本實用新型提出一種全息光源塑型式光柵感測裝置。

本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

一種全息光源塑型式光柵感測裝置，包含：

光源塑型單元，其將光源所產(chǎn)生的光譜塑型為具有線性的光源光譜；

分光單元，其將所述光源光譜分光后，分別輸出可感測待測物理量變化的第一布拉格光纖光柵以形成反射光譜；

以及二極管放大電路，與所述分光單元耦接，用以接收所述反射光譜，并將所述反射光譜的能量變化轉(zhuǎn)成電壓輸出。

作為優(yōu)選，所述光源塑型單元為光源耦接至長周期光纖光柵。

作為優(yōu)選，還包括具有旋鈕的平移臺，將所述長周期光纖光柵粘著于平移臺上，用以控制所述長周期光纖光柵的穿透光譜。

作為優(yōu)選，所述分光單元為光耦合器耦接至光循環(huán)器。

作為優(yōu)選，所述光耦合器為星形光耦合器，其后接有相對應星形光耦合器輸出埠數(shù)目的光循環(huán)器。

本實用新型的有益效果如下：可以在單一針對光源塑型的元件下做到多點測量，是不同測量點的校正量一致，此外，改以布拉格光纖光柵對光源的塑型的方式更可大幅提高針對微小真的測量的靈敏度。又以光循環(huán)器的架設(shè)方式可以防止感測端的反射光譜信號對光源的干擾。此外，以光能量變化方式解調(diào)的方式可做到高頻寬的動態(tài)與暫態(tài)信號感測。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型光柵感測裝置的測量雙點物理量時的實施例示意圖；

圖2是長周期光纖光柵塑型后的光源光譜圖；

圖3是以光隔離器與布拉格光纖光柵做為光源塑型元件的裝置示意圖；

圖4是光柵感測裝置針對懸臂梁雙點測量的示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

如圖1所示，本實施例提供一種全息光源塑型式光柵感測裝置，其中光源塑型單元1包含光源11、長周期光纖光柵13、平移臺12、旋鈕14，分光單元2包含光耦合器21和光循環(huán)器22、23。

從圖1可知，光源11經(jīng)由光纖跳線3接到長周期光纖光柵13，長周期光纖光柵13粘著在平移臺12上，由旋鈕14控制長周期光纖光柵13的穿透頻譜波谷位置，使粘著于待測物上的布拉格光纖光柵6的反射頻譜峰值波長包含在長周期光纖光柵13穿透頻譜的斜率段之中。長周期光纖光柵13后接光耦合器21分光至光循環(huán)器22、23的第一埠，光循環(huán)器的第二埠接到布拉格光纖光柵6，而第三埠接到二極管放大電路4、5，再接到輸出裝置，例如示波器等顯示測量結(jié)果。

如圖2所示，長周期光纖光柵13后的光源11所具備的光譜示意圖，若布拉格光纖光柵6的反射頻譜波峰處的波長處于正斜率段111之內(nèi)，則在受拉與受熱下布拉格光纖光柵6的反射頻譜會有往長波長方形漂移的特性，如此由二極管放大電路4、5解調(diào)出的電壓信號會有增大電壓的結(jié)果。反之，若布拉格光纖光柵6的反射頻譜波峰處的波長位于負斜率段112之內(nèi)，則在受拉與受熱下布拉格光纖光柵6的反射頻譜會有往長波長方形漂移的特性，如此由二極管放大電路4、5解調(diào)出的電壓信號會有減少電壓的結(jié)果。而若光譜中有一段具有特別高的斜率，則在此區(qū)操作的布拉格光纖光柵6的反射光譜的變化會更為靈敏。因此由旋鈕14控制長周期光纖光柵13的穿透頻譜波谷位置就可控制感測的電壓信號的正、負及靈敏度。

如圖3所示，此圖是為了得到測量微小變形物理量的高靈敏度感測時的裝置圖，將圖1的長周期光纖光柵13改為布拉格光纖光柵16，并于光源11后接上光隔離器15，以防止布拉格光纖光柵16的反射光譜干擾光源11。由旋鈕14控制平移臺12可使感測物理量的布拉格光纖光柵6的反射頻譜位于相應的光源光譜的斜率區(qū)段。由于相對于長周期光纖光柵13而言，布拉格光纖光柵16具有更窄的穿透頻譜，因此可得到更高的測量靈敏度。

本申請中如果只使用其中一個光循環(huán)器22，則可做到單點感測，而若將光耦合器21改為星狀耦合器，則可搭配更多的光循環(huán)器數(shù)目以測量三點以上的同步感測資料。

如圖4所示，提供了測量兩點動態(tài)應變的實施例。為了測量架于固定端10的懸臂梁9受自由振動的表面應變響應，可將布拉格光纖光柵6分別貼于近固定端的位置7與尖端位置8，實驗前后由調(diào)整旋鈕14將長周期光纖光柵13的穿透頻譜正斜率中心處調(diào)至布拉格光纖光柵6的反射頻譜峰值處。當懸臂梁自由振動時，位置7與位置8的動態(tài)應變響應會造成布拉格光纖光柵6的反射頻譜產(chǎn)生動態(tài)的左右漂移，由于光源11已經(jīng)由長周期光纖光柵13塑型，因此上述的反射頻譜左右漂移的光譜的總功率會有動態(tài)的變化，最后可由二極管放大電路4、5分別解調(diào)出能量變化的相應電壓值。而光循環(huán)器22、23會避免反射光經(jīng)由光耦合器21反射回光源11處干擾光源。

依據(jù)本申請的感測裝置，可以在單一針對光源塑型的元件下做到多點測量，是不同測量點的校正量一致，此外，改以布拉格光纖光柵對光源的塑型的方式更可大幅提高針對微小真的測量的靈敏度。又以光循環(huán)器的架設(shè)方式可以防止感測端的反射光譜信號對光源的干擾。此外，以光能量變化方式解調(diào)的方式可做到高頻寬的動態(tài)與暫態(tài)信號感測。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。