一種單光纖輸出干涉式振動傳感裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及干涉式振動傳感領域，尤其涉及一種單光纖輸出干涉式振動傳感
目.0
【背景技術】
[0002]光纖振動傳感系統(tǒng)主要用于國防、電力、煤礦、石化等行業(yè)，其作用是對這些重要的場所進行實時入侵檢測。它對保證重要區(qū)域的安全，保障生命和財產(chǎn)的安全起著重要的作用。
[0003]現(xiàn)有的光纖振動傳感系統(tǒng)是由激光器、耦合器、傳感光纖、反射終端、光電探測器、數(shù)據(jù)采集器和計算機組成。其工作原理為:激光器輸出連續(xù)的激光信號，經(jīng)過耦合器后被親合器分成均等的兩路光信號，兩路光信號分別進入兩根傳感光纖中，兩根傳感光纖的末端分別放置一個反射終端。兩路光信號在光纖被反射終端反射回來，在耦合器中形成干涉。再由光電探測器轉換成模擬電信號，經(jīng)采集器采集和數(shù)據(jù)處理器處理后送入計算機中進行存儲和顯示，最終得到傳感光纖中的振動信號。
[0004]現(xiàn)有的光纖振動傳感系統(tǒng)中，激光器、光電探測器、數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)處理器被封裝在一個機箱中作為處理主機，該處理被放置在控制室內(nèi)。耦合器、傳感光纖、反射終端作為傳感單元敷設在現(xiàn)場。主機和現(xiàn)場傳感單元之間通過兩根通信光纖連接。這種振動傳感方式主機和現(xiàn)場傳感單元之間需要兩根通信光纖，且傳感單元末端需要兩個反射終端，系統(tǒng)結構復雜。因此，現(xiàn)有的方法存在如下的缺陷和不足:
[0005]1、每路傳感單元需要兩根通信光纖與主機連接，傳感單元較多時就需要很多的通信光纖；
[0006]2、每路傳感單元需要兩個末端反射終端，傳感單元較多時就需要很多的反射終端;
[0007]3、系統(tǒng)結構較復雜，成本較高。
【實用新型內(nèi)容】
[0008]本實用新型所要解決的技術問題是實現(xiàn)優(yōu)化了干涉式光纖振動傳感裝置的結構，能夠降低了系統(tǒng)的總體成，并且使得系統(tǒng)實施更加簡單。
[0009]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案為:一種單光纖輸出干涉式振動傳感裝置，包括主機、耦合器和振動傳感光纖，所述的主機激光輸出端口連接耦合器輸入端端口，所述的耦合器的兩個輸出端口分別連接振動傳感光纖的兩端。
[0010]本實用新型的優(yōu)點在于減少了主機和傳感光纖之間的通信光纖數(shù)量；優(yōu)化了傳感段的光纖結構，去除了末端反射裝置；系統(tǒng)結構簡單，總體成本降低。
【附圖說明】
[0011]下面對本實用新型說明書中每幅附圖表達的內(nèi)容及圖中的標記作簡要說明:
[0012]圖1為單光纖輸出干涉式振動傳感裝置結構示意圖。
【具體實施方式】
[0013]如圖1所示，單光纖輸出干涉式振動傳感裝置包括主機、耦合器3、振動傳感光纖4和計算機8，其中主機包括激光器1、環(huán)形器2、光電探測器5、數(shù)據(jù)采集器6、數(shù)據(jù)處理器7，下面對各個部件功能、結構以及連接關系詳細說明如下:
[0014]激光器1，采用ASE寬帶光源，輸出5mW的連續(xù)光信號，用于輸出用于干涉振動傳感的連續(xù)激光信號；
[0015]環(huán)形器2，采用光纖環(huán)形器2，用于將激光器I輸出的光信號注入到傳感光纖中，并將傳感光纖中返回的振動信號分離出來；
[0016]親合器3，為1x2光纖親合器3，用于將輸入的光信號分成兩路，兩路光的分光比為1:1，同時形成光纖干涉回路，使得兩路光信號在耦合器3中形成干涉；
[0017]振動傳感光纖4，用于對外界振動信號的傳感，可以選用康寧公司SM_28e+普通單模光纖；
[0018]光電探測器5，采用PIN高速光電探測器5，將傳感光纖中返回的光信號轉換電信號;
[0019]數(shù)據(jù)采集器6，采用高速數(shù)據(jù)采集芯片，運行速度為IMb/s ;
[0020]數(shù)據(jù)處理器7，采用高速FPGA處理芯片，實現(xiàn)對傳感光纖中返回的光信號進行分析和處理；
[0021]計算機8，采用工業(yè)級計算機8，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲和展示。
[0022]激光器I輸出光信號至環(huán)形器2的輸入端口，環(huán)形器2輸出端口作為主機的輸出端口用于連接耦合器3，光信號由耦合器3分成功率均等的兩路光信號，耦合器3的兩個輸出端口分別連接同一根振動傳感光纖4的兩端，形成環(huán)形光纖振動傳感回路。一路光由耦合器3的一個輸出端口輸出，在環(huán)形光纖振動傳感環(huán)路中順時針傳輸，另一路光由親合器3的另一個輸出端口輸出，在環(huán)形光纖振動傳感環(huán)路中逆時針傳輸。兩路光在環(huán)形光纖振動傳感回路中相向傳輸，且傳輸路徑完全相同，在耦合器3處相匯形成干涉。干涉后的光信號由耦合器3的輸入端口反向傳輸，經(jīng)環(huán)形器2的返回端口輸入到光電探測器5中。光電探測器5將輸入的光信號轉成電信號，并經(jīng)過采集器轉換成數(shù)字信號后送入處理器中進行處理，得出傳感光纖中的振動信號數(shù)據(jù)。處理后的振動信號數(shù)據(jù)通過通信接口送入計算機8中進行存儲和顯示。
[0023]本實用新型單光纖輸出干涉式振動傳感裝置采用光在光纖中傳輸時的雙向復用技術，改進了光纖振動傳感單元的結構，去除了光纖振動傳感單元的末端反射終端。同時，優(yōu)化了干涉式光纖振動傳感裝置的結構，降低了系統(tǒng)的總體成，并且使得系統(tǒng)實施更加簡單。
[0024]上面結合附圖對本發(fā)明進行了示例性描述，顯然本實用新型具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構思和技術方案進行的各種非實質(zhì)性的改進，或未經(jīng)改進將本發(fā)明的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種單光纖輸出干涉式振動傳感裝置，包括主機、耦合器和振動傳感光纖，所述的主機激光輸出端口連接耦合器輸入端端口，其特征在于:所述的耦合器的兩個輸出端口分別連接振動傳感光纖的兩端。
2.根據(jù)權利要求1所述的單光纖輸出干涉式振動傳感裝置，其特征在于:所述的主機包括激光器、環(huán)形器、光電探測器、數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)處理器，所述的激光器輸出端口連接環(huán)形器的輸入端口，所述環(huán)形器的輸出端口作為主機激光輸出端口，所述環(huán)形器的返回端口與光電探測器的輸入端口連接，所述光電探測器的輸出端口與數(shù)據(jù)采集器的輸入端口連接，所述數(shù)據(jù)采集器的輸出端口與數(shù)據(jù)處理器的輸入端口連接，所述數(shù)據(jù)處理器的輸出端口作為主機信號輸出端口與外部計算機連接。
【專利摘要】本實用新型揭示了一種單光纖輸出干涉式振動傳感裝置，包括主機、耦合器和振動傳感光纖，所述的主機激光輸出端口連接耦合器輸入端端口，所述的耦合器的兩個輸出端口分別連接振動傳感光纖的兩端。該裝置采用光在光纖中傳輸時的雙向復用技術，改進了光纖振動傳感單元的結構，去除了光纖振動傳感單元的末端反射終端。同時，優(yōu)化了干涉式光纖振動傳感裝置的結構，降低了系統(tǒng)的總體成，并且使得系統(tǒng)實施更加簡單。
【IPC分類】G01H9-00
【公開號】CN204556090
【申請?zhí)枴緾N201520219600
【發(fā)明人】周正仙, 袁揚勝, 余瑞蘭, 杜友武, 吳朝輝, 盛曉偉, 張開拓, 劉沖沖, 周瑞
【申請人】安徽師范大學
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年4月13日