[实用新型]一种可视化的分布式FBG传感解调装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及光纤传感及特性测试的技术领域。

背景技术

光纤光栅(Fiber Bragg Grating，FBG)传感器具有体积小、抗电磁干扰、防腐蚀、传感信息量波长编码、易构成分布式测量系统实现网络化测量等独特优势，广泛应用于各行各业的应力及温度监测。大型电力设备正常运行时的电磁振动和故障状态下的瞬态结构应变、对防爆条件要求苛刻的化工设备故障诊断和石油管道泄露诱导的瞬态应变、弹道测试引起的环境波动等许多特殊场合，利用光纤光栅传感器波长信息变化完全可实现对其动态信号的监测。

在基于FBG传感器进行监测系统中，FBG波长信息解调是关键技术。通过对国内FBG解调仪研发公司销售调查，平均每年销售额在1亿人民币，随着市场需求逐年呈上升趋势。目前在常用的波长信息解调方法中，可调谐滤波法构成的解调系统复杂，精度受法-珀腔的稳定性及压电陶瓷的非线性影响，只适用于静态或准静态测量；干涉法虽然能提高检测灵敏度，但稳定性差，至今未有成品；匹配解调方法灵敏度高，但动态范围窄、易受环境温度影响。近几年，FBG波长解调仪在国内主要研究机构有上海紫珊、北京品傲、上海前所等十几所，研制的动态解调仪大多基于CCD散射法或F-P腔驱动原理，存在价格高20万元左右人民币、体积大、不能后续开发等不利因素。

DFB激光器即分布式反馈激光器，将光学参数周期性变化的结构置于激光增益介质中。当激光的波长满足一定条件时，在此结构中传播将产生布拉格反射效应，而布拉格反射效应具有镜反射的效果，从而形成分布反馈。DFB激光器具有带宽窄、波长可调谐、频率稳定性好等突出优点，这是其它普通光源所无法比拟的，但是现有FBG传感解调装置自身不具有结果显示功能。

实用新型内容

本实用新型目的是为了解决现有FBG传感解调装置自身不具有结果显示功能的问题，提出了一种可视化的分布式FBG传感解调装置。

本实用新型所述一种可视化的分布式FBG传感解调装置，该装置包括可调谐DFB光源、1×2光分路器、F-P标准具、1×4光分路器、耦合器A、耦合器B、耦合器C、耦合器D、5路光放大电路、数据采集器、CH1端口、CH2端口、CH3端口、CH4端口、RJ45以太网口、AC220V端口和显示器；

可调谐DFB光源的光信号输出端与1×2光分路器的光信号输入端相连，1×2光分路器第一光信号输出端与F-P标准具的光信号输入端连接，1×2光分路器第二光信号输出端与1×4光分路器的光信号输入端连接；

1×4光分路器的第一个光信号输出端连接耦合器A的光信号的输入端，耦合器A的光信号输入输出端连接CH1端口的光信号输入输出端，耦合器A的光信号输出端连接5路光放大电路第一个光信号输入端；

1×4光分路器的第二个光信号输出端连接耦合器B的光信号的输入端，耦合器B的光信号输入输出端连接CH2端口的光信号输入输出端，耦合器B的光信号输出端连接5路光放大电路9第二个光信号输入端；

1×4光分路器的第三个光信号输出端连接耦合器C的光信号的输入端，耦合器C的光信号输入输出端连接CH3端口的光信号输入输出端，耦合器C的光信号输出端连接5路光放大电路第三个光信号输入端；

1×4光分路器的第四个光信号输出端连接耦合器D的光信号的输入端，耦合器D的光信号输入输出端连接CH4端口的光信号输入输出端，耦合器D

的光信号输出端连接5路光放大电路的第四个光信号输入端；

F-P标准具的光信号输入端连接5路光放大电路的第五个光信号输入端；

5路光放大电路电信号输出端与数据采集器的电信号采集输入端连接，数据采集器的以太网通信端口与RJ45以太网口连接，数据采集器的数据信号输出端与显示器的显示数据输入端连接；

AC220V端口的电源信号输出端同时连接显示器的电源信号输入端、数据采集器的电源信号输入端、5路光放大电路的电源信号输入端和、可调谐DFB光源的电源信号输入端；

所述耦合器A、耦合器B、耦合器C和耦合器D均采用单模光纤耦合器。

本实用新型集合光学技术、模拟电子技术于一体，将光传感和光电检测中所用的光有源和无源等各类器件的集成在一个系统，完成对外界传感信息的测试及对实验结果的显示，结构简单，解调精度高，同时采用显示直接集成在FBG传感解调装置对结果进行显示，实现解调装置的可视化，且解调的精度与现有装置相比提高了20%。

附图说明

图1为本实用新型所述的可视化的分布式FBG传感解调装置电气结构示意图。

具体实施方式