[发明专利]光信号采集系统

说明书

技术领域

本发明涉及光纤传感技术领域，尤其涉及一种光信号采集系统。

背景技术

在光纤传感领域，如震动光缆入侵探测系统、DTS分布式光纤测温系统、DTS光纤点式测温系统等等，往往牵扯到光信号采集系统，用以采集干涉光信号或者散射光信号。采集到的光信号需要经过光电转换变成电信号，电信号还要进一步的进行放大，滤波，以达到合适的幅度与信噪比，然后传送给AD转换器进行模数转换，进行后期的处理。这一过程中最为关键的就是进行光信号采集并将光信号转换成模拟电信号的模拟前端，因为采集到的信号质量的好坏直接决定后期处理的效果，决定得到信息的准确度。

然而，现有的光信号采集系统大都缺少模拟前端，需要另外搭建模拟前端（通常为模拟板），颇为不便。并且，自己搭建的模拟前端与购买的光信号采集系统在连接的时候会损坏信号的质量（尤其体现在高速信号的采集上），结果导致采集到的信号质量变差，影响后级的信号处理。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种光信号采集系统，其自带模拟前端，可直接进行光电转换并根据转换后的电信号强度自动进行电信号处理。

本发明提供一种光信号采集系统，包含集成于一块板上的光电探测器、AD转换单元、自动增益控制单元以及控制器，其中

所述光电探测器用于接收一光信号并将其转换为一模拟电信号；

所述AD转换单元用于将所述模拟电信号转换为一数字电信号；

所述自动增益控制单元耦接所述光电探测器与所述AD转换单元之间，用于放大所述模拟电信号以使其达到所述AD转换单元的工作电压；

所述控制器分别耦接所述AD转换单元和所述自动增益控制单元，用于根据所述模拟电信号的强弱调整所述自动增益控制单元的放大倍数。

进一步的，在本发明的光信号采集系统中，所述所述光电探测器包含一光电二极管和与一互阻放大器，所述光电二极管用于接收一光信号并将其转换为一电流信号，所述互阻放大器用于将所述光电二极管产生的电流信号转换成电压信号。

进一步的，在本发明的光信号采集系统中，所述光电探测器更包含一滤波器，以滤除所述电压信号的噪声。

进一步的，在本发明的光信号采集系统中，所述自动增益控制单元包含一运算放大器与一数字电位器，所述数字电位器作为所述运算放大器的反馈电阻，所述控制器通过调整所述数字电位器的阻值大小来调整所述自动增益控制单元的放大倍数。

进一步的，在本发明的光信号采集系统中，所述控制器控制所述自动增益控制单元先对所述模拟电信号进行预放大，若所述AD转换单元采集到的所述模拟电信号为满幅，则所述控制器调整所述自动增益控制单元的放大倍数。

进一步的，在本发明的光信号采集系统中，所述AD转换单元包含一AD接口电路与一可编程逻辑器件，所述可编程逻辑器件用于产生所述AD接口电路的采样时钟信号以使所述AD接口电路对所述模拟电信号进行采样，且所述可编程逻辑器件根据所述模拟电信号的频率调整其产生的采样时钟信号的频率。

进一步的，所述可编程逻辑器件内具有一存储器用以存储经过所述AD接口电路采样所得之数据，当所述存储器存储满后，所述控制器读取所述存储器内之数据并将所述存储器清空。

进一步的，在本发明的光信号采集系统中，所述可编程逻辑器件为一现场可编程门阵列（FPGA）。

进一步的，在本发明的光信号采集系统中，所述光信号采集系统用于震动光缆入侵探测系统、DTS分布式光纤测温系统或DTS光纤点式测温系统。

本发明与现有技术相比，将光电转化和数模电信号转换及处理的功能集成到一块板子上，解决了需要另外在光信号采集系统上装设模拟前端的不便；且通过增加自动增益控制单元，使得整个系统可以自动对转换后的电信号的电压幅值进行调整以适应AD转换单元的工作电压，如此一来，也解决了不同信号转换之后与后续AD转换单元不兼容，损坏信号质量的问题。

附图说明

图1为本发明所述之光信号采集系统的具体连接图。

具体实施方式

本发明提出的光信号采集系统可用于震动光缆入侵探测系统、DTS分布式光纤测温系统或DTS光纤点式测温系统等多方面。

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的光信号采集系统作详细说明。

参见附图1，本发明的光信号采集系统包含光电探测器100，自动增益控制（AGC）单元200，AD转换单元300和处理器400。