[实用新型]基于扫描激光器原理的光纤光栅解调仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及基于扫描激光器原理的光纤光栅解调仪，属于光纤光栅波长解调技术领域。

背景技术

在许多特殊的场合，光纤光栅传感器具有许多传统传感器不具备的特点。光纤光栅作为智能化结构的传感器，具有体积小、重量轻、耐腐蚀、抗电磁干扰能力强、易集成、结构简单等优点，可以埋覆在被测物体和材料内部对压强、温度、应力、应变、流速、流量、粘度等物理量进行检测。

对于光纤光栅传感信号的解调核心工作，是依据对光纤光栅不同的中心波长返回值进行读取，变换，进而得到外界信息的变化量。对于采用光谱仪解调方式，由于光谱仪的体积大、价格昂贵、速度慢等缺点，限制了其工程化的推广应用；对于采用滤色片进行波长解调的方法，解调波长范围有限，量程小，限制了光纤光栅传感的应用范围。现有的光谱解调仪体积大，解调速度慢。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有的光谱解调仪体积大，解调速度慢的问题，而提出了基于扫描激光器原理的光纤光栅解调仪。

基于扫描激光器原理的光纤光栅解调仪，它包括光纤扫描激光器、第二3dB耦合器、四个光纤耦合器分线盒、FP滤波器、多个PIN光电探测器、信号放大及A/D模块、DAC转换器、DSP微处理器、RJ45接口和计算机，

所述光纤扫描激光器的光输出端与第二3dB耦合器的光输入端相连，第二3dB耦合器的光输出端同时与四个光纤耦合器分线盒的光输入端和FP滤波器的光输入端相连，FP滤波器的光输出端与一个PIN光电探测器的光输入端相连，该PIN光电探测器的电信号输出端与信号放大及A/D模块的一个模拟信号输入端相连，四个光纤耦合器分线盒的16个返回端分别与16个PIN光电探测器的电信号输入端相连，每个PIN光电探测器的电信号输出端均与信号放大及A/D模块的一个模拟信号输入端相连，

信号放大及A/D模块的数字信号输出端与DSP微处理器的数字信号输入端相连，DSP微处理器的数字驱动信号输出端与DAC转换器的数字信号输入端相连，DAC转换器的电压信号输出端与光纤扫描激光器的驱动电压信号输入端相连，DSP微处理器的串行通信接口信号输出端与RJ45接口的接口信号输入端相连，RJ45接口的输出端与计算机的输入端相连。

本实用新型所述的基于扫描激光器原理的光纤光栅解调仪通过光纤扫描激光器发出的光经PIN光电探测器光电转换得到电信号，该电信号再经放大、数字化转换及DSP微处理器的处理，最终结果在计算机上显示及存储，本实用新型的体积比现有的光谱解调仪体积小1/3，解调速度比现有的光谱解调仪快了30倍，能够快速准确地对信号进行处理，从而完成解调工作。本实用新型可用于工程中对压强、温度、应力、应变、流速、流量、粘度的检测。

附图说明

图1是具体实施方式二所述的基于扫描激光器原理的光纤光栅解调仪的结构示意图；

图2是具体实施方式三所述的基于扫描激光器原理的光纤光栅解调仪的结构示意图；

图3是本实用新型中光纤耦合器分线盒内部结构图。

具体实施方式

具体实施方式一、本实施方式所述的基于扫描激光器原理的光纤光栅解调仪，它包括光纤扫描激光器a、第二3dB耦合器6、四个光纤耦合器分线盒7、FP滤波器9、多个PIN光电探测器10、信号放大及A/D模块11、DAC转换器12、DSP微处理器13、RJ45接口14和计算机15，

所述光纤扫描激光器a的光输出端与第二3dB耦合器6的光输入端相连，第二3dB耦合器6的光输出端同时与四个光纤耦合器分线盒7的光输入端和FP滤波器9的光输入端相连，FP滤波器9的光输出端与一个PIN光电探测器10的光输入端相连，该PIN光电探测器10的电信号输出端与信号放大及A/D模块11的一个模拟信号输入端相连，四个光纤耦合器分线盒7的16个返回端分别与16个PIN光电探测器10的电信号输入端相连，每个PIN光电探测器10的电信号输出端均与信号放大及A/D模块11的一个模拟信号输入端相连，

信号放大及A/D模块11的数字信号输出端与DSP微处理器13的数字信号输入端相连，DSP微处理器13的数字驱动信号输出端与DAC转换器12的数字信号输入端相连，DAC转换器12的电压信号输出端与光纤扫描激光器a的驱动电压信号输入端相连，DSP微处理器13的串行通信接口信号输出端与RJ45接口14的接口信号输入端相连，RJ45接口14的输出端与计算机15的输入端相连。

本实施方式中，每个光纤耦合器分线盒7有1个输入端、4个输出端和4路返回端，其具体结构如图3所示。