基于傾斜光纖光柵的傳感系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于傾斜光纖光柵的傳感系統(tǒng)，由底座，封裝外殼，鎖模激光器，光纖夾持器，傾斜光纖光柵，質(zhì)量塊，螺釘，夾具，色散元件，光電探測器，固定孔組成。由鎖模激光器發(fā)出的激光入射到傾斜光纖光柵，再通過色散元件映射到光電探測器輸出，由光電探測器輸出啁啾微波波形；傾斜光纖光柵的傾斜角度不同，透射光譜也就改變，當(dāng)透射譜波長涵蓋了由鎖模激光器發(fā)出的激光帶寬范圍，波長與頻率成線性關(guān)系，再通過色散元件，波長與時(shí)間成映射關(guān)系，從而由光電探測器輸出線性啁啾微波波形，通過測量傾斜光纖光柵的傾斜角度，得到啁啾微波波形，該發(fā)明體積小，損耗低，穩(wěn)定性更好，并且有很高的集成能力，具有良好的應(yīng)用前景。
【專利說明】
基于傾斜光纖光柵的傳感系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于測量微波波形技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于傾斜光纖光柵的傳感系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前最常用的測量啁啾微波波形是基于光學(xué)頻譜和波長時(shí)間的映射，誤差較大，精確度不高，在高精度測量啁啾微波波形領(lǐng)域的應(yīng)用受到限制。
[0003]啁啾微波波形產(chǎn)生的光子技術(shù)是具有超快速度以及寬帶寬，光子技術(shù)是目前使用電子技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)的，所以精確測量啁啾微波波形是光子技術(shù)能夠廣泛應(yīng)用于生活的基礎(chǔ)。
[0004]光電探測器F1D(Photodetector)是能將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的的光電器件，它的工作原理是基于光電效應(yīng)，利用這個(gè)特性可以進(jìn)行顯示及控制的功能，光電探測器可以代替人眼，具有光譜響應(yīng)范圍寬的特點(diǎn)，其靈敏度高，穩(wěn)定性好，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。
[0005]基于傾斜光纖光柵的傳感系統(tǒng)，具有集成度高，體積小，頻帶寬度寬，易封裝和受交叉敏感度小的特點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于以傾斜光纖光柵作為光譜濾波器，以光學(xué)頻譜和波長時(shí)間映射為基礎(chǔ)，對(duì)線性啁啾微波波形進(jìn)行精確測量。
[0007]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):基于傾斜光纖光柵的傳感系統(tǒng)，由底座(I)，封裝外殼(2)，鎖模激光器(3)，光纖夾持器(4)，傾斜光纖光柵(5)，質(zhì)量塊(6)，螺釘(7)，夾具
[8]，色散元件(9)，光電探測器(10)，固定孔(11)組成，其特征在于:鎖模激光器(3)固定在封裝外殼(2)的左內(nèi)面壁中部，質(zhì)量塊(6)通過螺釘(7)固定在底座(I)，光纖夾持器(4)通過螺釘(7)固定在質(zhì)量塊(6)上，傾斜光纖光柵(5)通過光纖夾持器(4)固定在封裝外殼(2)的內(nèi)左中部，色散元件(9)通過夾具(8)固定封裝外殼(2)的內(nèi)右中部，光電探測器(10)固定在封裝外殼(2)的右內(nèi)面壁中部，鎖模激光器(3)發(fā)出的通過傾斜光纖光柵(5)，再通過色散元件(9)，最終由光電探測器(10)輸出啁啾微波波形，底座(I)通過固定孔(11)固定在設(shè)備外殼上。
[0008]所述的光纖夾持器(4)在不夾斷傾斜光纖光柵(5)的情況下，可以在傾斜光纖上夾持點(diǎn)拾取光信號(hào)。
[0009]所述的傾斜光纖光柵(5)包層模式諧振波長隨著波長間隔而線性增加，線性度可達(dá) 99 %。
[0010]所述的傾斜光纖光柵(5)的傾斜角度為1°至10°。
[0011]本發(fā)明的工作原理是:鎖模激光器(3)發(fā)出的激光入射由光纖夾持器(4)夾持的傾斜光纖光柵(5)，再通過色散元件(9)映射到光電探測器(10);傾斜光纖光柵(5)的包層模式諧振波長隨著波長間隔而線性增加，色散元件(9)具有線性群時(shí)延特性，使波長與時(shí)間呈線性關(guān)系，傾斜光纖光柵(5)的傾斜角度不同，透射光譜也就改變，當(dāng)透射譜波長涵蓋了由鎖模激光器(3)發(fā)出的激光帶寬范圍，波長與頻率成線性關(guān)系，再通過色散元件(9)將色散引起的波長映射到時(shí)間，從而在光電探測器(10)輸出線性啁啾微波波形。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的設(shè)計(jì)是基于光學(xué)頻譜和波長時(shí)間映射原理，通過將波長與頻率的頻譜關(guān)系，由色散元件轉(zhuǎn)化為波長與時(shí)間的映射關(guān)系，從而精確測量了啁啾微波波形，減小了由光學(xué)頻譜與波長時(shí)間映射的測量誤差.另外，作為夾持傾斜光纖光柵的光纖夾持器具有較高的靈敏度，可以在光纖一段距離上夾持點(diǎn)拾取光信號(hào).因此，本發(fā)明具有靈敏度高，配置電路簡單等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0013]圖1是基于傾斜光纖光柵的傳感系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖1所不，基于傾斜光纖光柵的傳感系統(tǒng)，由底座(I)，封裝外殼(2)，鎖模激光器
(3)，光纖夾持器(4)，傾斜光纖光柵(5)，質(zhì)量塊(6)，螺釘(7)，夾具(8)，色散元件(9)，光電探測器(10)，固定孔(11)組成，其特征在于:鎖模激光器(3)固定在封裝外殼(2)的左內(nèi)面壁中部，質(zhì)量塊(6)通過螺釘(7)固定在底座(I)，光纖夾持器(4)通過螺釘(7)固定在質(zhì)量塊
(6)上，傾斜光纖光柵(5)通過光纖夾持器(4)固定在封裝外殼(2)的內(nèi)左中部，色散元件(9)通過夾具(8)固定封裝外殼(2)的內(nèi)右中部，光電探測器(10)固定在封裝外殼(2)的右內(nèi)面壁中部，鎖模激光器(3)發(fā)出的通過傾斜光纖光柵(5)，再通過色散元件(9)，最終由光電探測器(10)輸出啁啾微波波形，底座(I)通過固定孔(11)固定在設(shè)備外殼上。鎖模激光器(3)發(fā)出的激光入射由光纖夾持器(4)夾持的傾斜光纖光柵(5)，再通過色散元件(9)映射到光電探測器(10);傾斜光纖光柵(5)的包層模式諧振波長隨著波長間隔而線性增加，色散元件
(9)具有線性群時(shí)延特性，使波長與時(shí)間呈線性關(guān)系，傾斜光纖光柵(5)的傾斜角度不同，透射光譜也就改變，當(dāng)透射譜波長涵蓋了由鎖模激光器(3)發(fā)出的激光帶寬范圍，波長與頻率成線性關(guān)系，再通過色散元件(9)將色散引起的波長映射到時(shí)間，從而在光電探測器(10)輸出線性啁啾微波波形。使用前將本發(fā)明固定在光學(xué)平臺(tái)上，信號(hào)通過鎖模激光器接入，將光電探測器與光譜分析儀連接，在光譜分析儀上顯示啁啾微波波形。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于傾斜光纖光柵的傳感系統(tǒng)，由底座(I)，封裝外殼(2)，鎖模激光器(3)，光纖夾持器(4)，傾斜光纖光柵(5)，質(zhì)量塊(6)，螺釘(7)，夾具(8)，色散元件(9)，光電探測器(10)，固定孔(11)組成，其特征在于:鎖模激光器(3)固定在封裝外殼(2)的左內(nèi)面壁中部，質(zhì)量塊(6)通過螺釘(7)固定在底座(I)，光纖夾持器(4)通過螺釘(7)固定在質(zhì)量塊(6)上，傾斜光纖光柵(5)通過光纖夾持器(4)固定在封裝外殼(2)的內(nèi)左中部，色散元件(9)通過夾具(8)固定封裝外殼(2)的內(nèi)右中部，光電探測器(10)固定在封裝外殼(2)的右內(nèi)面壁中部，鎖模激光器(3)發(fā)出的通過傾斜光纖光柵(5)，再通過色散元件(9)，最終由光電探測器(1)輸出啁啾微波波形，底座(I)通過固定孔(11)固定在設(shè)備外殼上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于傾斜光纖光柵的傳感系統(tǒng)，其特征在于:所述的傾斜光纖光柵(5)的傾斜角度為1°到10°。
【文檔編號(hào)】G01J11/00GK205655926SQ201620434341
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2016年5月11日 公開號(hào)201620434341.4, CN 201620434341, CN 205655926 U, CN 205655926U, CN-U-205655926, CN201620434341, CN201620434341.4, CN205655926 U, CN205655926U
【發(fā)明人】朱鶯, 沈常宇
【申請人】中國計(jì)量大學(xué)