[发明专利]一种多通道高精度的光电探测器实现方法

说明书

技术领域

本发明提供一种多通道高精度的光电探测器实现方法,包括光电检测器件的选择、放大器的选择以及电路图的设计，最后实现光电检测功能，具有光电变换能力强、响应速度灵敏、可靠性高等特性，属于光电转换技术领域。

背景技术

光电检测技术是以激光、红外、光纤等现代光电器件为基础，通过对被检测物体信息的光辐射进行检测，即通过光电检测器件接收光辐射并转换为电信号，由输入电路、放大滤波等检测电路提取有用信息，再经模/数变换接口输入计算机运算、处理，最后输出所需检测物体的几何量或物理量等参数。

光纤光栅传感器由于具有抗电磁干扰、抗腐蚀、灵敏度高、本征无源、易维护等优点，随着光纤技术的发展，使其在各种大型机电、石油化工、强电磁干扰、易燃、易爆、强腐蚀环境中得到越来越广泛的应用。

在光纤光栅传感系统中,检测出光纤光栅波长的微小变化是实用化的关键,需要利用光电探测器将光纤光栅传感器的光信号转化为电信号，由于光纤光栅的插入损耗、端面反射等原因,输出光信号十分微弱,一般在几十纳瓦到几百微瓦之间,且检测光信号时存在着很大的干扰,这就对检测电路的设计提出了很高的要求。

现有的光电探测器，多为单通道光电检测，且检测电路的精度较低，易受外界环境的干扰,在实际的使用过程中难以将微弱的光信号转换成电信号，不能满足实际应用的需要。基于以上现状和问题，本发明提出一种多通道高精度的光电探测器的实现方法。

发明内容

(一)本发明的目的是：

一种多通道、高精度光电探测器的实现方法，以实现光纤光栅传感器的光信号转化为电信号，并对多路光纤光栅传感器进行监测，实用性高。

(二)其具体技术方案如下：

本发明一种多通道高精度的光电探测器实现方法,其步骤如下：

步骤一，搭建光纤光栅传感器网络，确定光电检测的通道数目；

步骤二，根据光电检测电路的设计要求,光电变换的能力强、响应速度灵敏、可靠性好、稳定性强,选择合适的光电检测器件；

步骤三，选择对数光电放大器，使其满足光电检测器高精度的要求，并确定电路图；

步骤四，根据光电检测的通道数以及对数放大器的应用电路，设计光电探测器的电路图；

步骤五，根据电路图进行PCB制板，并对光电探测器进行性能测试。

其中，在步骤一中所述的“搭建光纤光栅传感器网络”，是指使用八根型号为EDF-MP980的光纤光栅传感器，形成八通道的传感器网络；其具体作法如下：将八根型号为EDF-MP980的光纤光栅传感器根据检测的需要进行位置的摆放，即可形成八通道的传感器网络；

其中，在步骤二中所述的“选择合适的光电检测器件”，是指根据光电检测器件的性能参数选择为电路的光电检测器件，之后根据光电二极管工作原理及工作性能，最终选择InGaAs-PIN二极管；

其中，在步骤三中所述的“选择对数光电放大器”，是指根据对光信号的放大要求：对峰值处的位置进行放大，通过比较，选择AD8304作为光电探测器的对数放大器；

其中，在步骤四中所述的“设计光电探测器的电路图”，是指根据芯片手册中的芯片使用电路图，以及实际的需求，设计满足要求的光电探测器电路图；其具体作法如下：按照实际情况将芯片手册中的电路图进行修改，并对修改后的电路图进行设计实现，即能得到满足要求的光电探测器的电路图；

其中，在步骤五中所述的“根据电路图进行PCB制板”，是指利用PCB制板软件protel将设计好的电路图转化为PCB板图；其具体作法如下：根据电路图中的元器件及其连接方式，在软件中以同样的方式进行设计，之后输出为PCB板图；

通过以上步骤，实现了多通道、高精度的光电探测器，能够对光纤光栅传感器的光信号转化成电信号，此外，该光电探测器检测精度高，且能同时对多通道进行检测，实用性强。

(三)本发明的优点在于：

光电探测器能够将光纤光栅传感器的光线号转化成电信号，本发明设计一种多通道、高精度的光电探测器，不仅能抗干扰，实现高精度的光电转换，而且可以同时对多通道的光纤光栅传感器进行光信号到电信号的转换，实用性高，符合实际使用的需要。

附图说明

图1本发明所述方法流程图。

图中序号、符号、代号说明如下：

图1中：“PCB”为Printed Circuit Board，即印制电路板，又称印刷线路板。

具体实施方式