[发明专利]一种可扩展实时光纤气体传感系统

权利要求书

1.一种可扩展实时光纤气体传感系统，其特征在于：包括一个可扩展光纤气体传感网络、一个光纤光波分复用分离器、一个光电接收系统和一个传感信号分析处理系统；所述的可扩展光纤气体传感网络的输出端口连接到光纤光波分复用分离器的输入端口；所述的光纤光波分复用分离器的输出端口连接到光电接收系统的输入端口；所述的光电接收系统的输出端口连接到传感信号分析处理系统。

2.根据权利要求1所述的一种可扩展实时光纤气体传感系统，其特征在于：所述的可扩展光纤气体传感网络、光纤光波分复用分离器和光电接收系统的输入端口和输出端口均为带单模光纤尾纤接口，并通过单模光纤的电弧融化焊接或光纤连接器连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种可扩展实时光纤气体传感系统，其特征在于：所述的可扩展电光传感网络包括一个或多个可扩展激光气体传感器。

4.根据权利要求3所述的一种可扩展实时光纤气体传感系统，其特征在于：所述的可扩展激光气体传感器包括一个DFB激光器、一个气体取样室和一个光纤光波分复用合成器，所述的DFB激光器的输出中心波长与所需要传感测试的气体的光的吸收波长相同，其输出端口通过准直透镜耦合输出透过气体取样室进入光纤光波分复用合成器，并从光纤光波分复用合成器的输出端口输出。

5.根据权利要求4所述的一种可扩展实时光纤气体传感系统，其特征在于：所述的光纤光波分复用合成器由一个多层介质膜光滤波片、一个准直透镜、一个玻璃管、一个带单模光纤尾纤的输出端口和一个带单模光纤尾纤的输入端口连接构成，透过多层介质膜光滤波片的准直光束被聚焦耦合到输出端口的单模光纤，从扩展端口的单模光纤输入的光束被准直透镜准直并被多层介质膜光滤波片的反射后，经准直透镜聚焦并耦合到输出端口的单模光纤上。

6.根据权利要求4所述的一种可扩展实时光纤气体传感系统，其特征在于：所述的DFB激光器输出光功率大于1毫瓦，其输出为窄带光谱，其FWHM的光谱范围小于100MHz。

7.根据权利要求4所述的一种可扩展实时光纤气体传感系统，其特征在于：所述的气体取样室由金属材料、玻璃材料或塑料材料制成。

8.根据权利要求5所述的一种可扩展实时光纤气体传感系统，其特征在于：所述的多层介质膜光滤波片是一种带通光滤波器，或是一种光波导；所述的准直透镜是一种渐变折射率的光学透镜或是一种模压的C型透镜。

9.根据权利要求1所述的一种可扩展实时光纤气体传感系统，其特征在于：所述的光纤光波分复用分离器为可扩展光纤光波分复用分离器，该可扩展光纤光波分复用分离器包括一个输入端口和多个输出端口，其输出端口数与可扩展光纤气体传感网络中的传感器数量相同。

10.根据权利要求1所述的一种可扩展实时光纤气体传感系统，其特征在于：所述的光纤光波分复用分离器的透射中心波长和所要传感测试的气体吸收中心波长相同；所述的光纤光波分复用分离器的透射频谱带宽小于相邻两个传感器的中心波长的间距；所述的光电接收系统的光波长响应范围与可扩展光纤气体传感网络中所使用的激光器波长范围相同。