[发明专利]一种光波长探测器、光波长探测系统及方法

说明书

本发明提供了一种光波长探测器，该光波长探测器由n个可调谐F‑P腔滤波器并行排列组成，所述n个可调谐F‑P腔滤波器的谐振腔厚度呈阶梯分布；所述光波长探测器一端设置有n个光输入口用于接收n路光信号以作为所述n个可调谐F‑P腔滤波器的输入；所述光波长探测器另一端设置n个光输出口用于输出n路经滤波透射的光信号；所述n个可调谐F‑P腔滤波器在外部可调谐电源控制下周期性调谐F‑P腔滤波器通带波长。本发明能够实现多个光波长的同时解调，同时本发明还具有低成本、高集成度、体积小、便携化的特点。

技术领域

本发明涉及光纤传感技术领域，具体涉及一种光波长探测器、光波长探测系统及方法。

背景技术

光纤传感技术是20世纪70年代伴随光纤通信技术的发展而迅速发展起来的，以光波为载体，光纤为媒质，感知和传输外界被测量信号的新型传感技术。作为被测量信号载体的光波不怕电磁干扰，易为各种光探测器件接收，可方便的进行光电或电光转换，易与高度发展的现代电子装置和计算机相匹配。光纤传感技术尤其是基于光纤光栅的光传感技术，以其优越的性能受到越来越多的关注。在这项技术中载有测量信号的光波长探测（解调）是光传感技术的核心，现有的光波长探测方法一般一次只能检测一个特定波长信息，无法实现多波长同时检测输出，尤其对于宽带光源，其包含的波长较多，如果利用现有的波长探测技术需要多次检测才能完成波长的解调，这给实际应用带来了不便。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种光波长探测器、光波长探测系统及方法，能够实现宽带光波长的同时解调。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种光波长探测器，该光波长探测器由n个可调谐F-P腔滤波器并行排列组成，所述n个可调谐F-P腔滤波器的谐振腔厚度呈阶梯分布；

所述光波长探测器一端设置有n个光输入口用于接收n路光信号以作为所述n个可调谐F-P腔滤波器的输入；

所述光波长探测器另一端设置n个光输出口用于输出n个波长的光信号；

所述n个可调谐F-P腔滤波器在外部可调谐电源控制下周期性调谐F-P腔滤波器通带波长。

其中，所述可调谐F-P腔滤波器由一对DBR反射镜和金属加热电极组成，其中一对DBR反射镜构成F-P腔，金属加热电极与外部周期电压信号相连，用于控制F-P腔滤波器的输出波长。

一种应用所述光波长探测器的光波长探测系统，该系统包括：宽带光源、耦合器、光纤、光纤传感器阵列、功分器、光波长探测器、光电检测器阵列、可调谐F-P腔滤波器调谐电源和数据处理单元，

其中，所述宽带光源与耦合器的第一接口相连；

所述耦合器的第二接口和第三接口分别与光纤传感器阵列和功分器的第一接口相连；

所述功分器的第二接口与所述光波长探测器相连；

所述光波长探测器还分别与光电检测器阵列和可调谐F-P腔滤波器调谐电源相连；

所述数据处理单元分别与所述光电检测器阵列和可调谐F-P腔滤波器调谐电源相连。

一种利用所述光波长探测系统的光波长探测方法，该方法包括：

S1：所述数据处理单元控制可调谐F-P腔滤波器调谐电源输出周期性电压，并同步加载到所述光波长探测器中的n个F-P腔滤波器的调谐电极上；

S2：所述宽带光源发出的光经过耦合器到达光纤传感器阵列；

S3：被光纤传感器阵列反射的波长经耦合器到达1:n功分器进行分路，被分成功率相等或不等的n束光，进入到所述光波长探测器中；

S4：所述光波长探测器对同时输入的n束光信号进行滤波；