[实用新型]一种同时解调相移光栅中心波长与相移量的系统

说明书

技术领域

本实用新型属于光纤传感领域，尤其涉及一种同时解调相移光栅中心波长与相移量的系统。

背景技术

相移光纤光栅是一种非均匀光纤光栅，通过在均匀光栅轴向折射率调制中引入相位突变形成的特殊光栅。近年来，相移光纤光栅在窄带滤波器、光纤激光器、光纤传感等领域都得到了广泛研究和应用。现有的研究只是分析相移量大小、相移位置对光栅反射谱的影响，但是反过来由相移光栅反射谱反推相移光栅中心波长、相移量大小却未有人深入研究。

在相移光纤光栅的反射谱中会出现一个或者多个线宽极窄的透射窗口，由于窄带透射窗口的存在，无法直观得到相移光栅中心波长、相移光栅相移量的大小。因此，目前的方法无法有效的对解调相移光纤中心波长及相移量的大小进行解调。

实用新型内容

本实用新型提供了一种同时解调相移光栅中心波长与相移量的系统，旨在解决无法有效的对相移光栅中心波长及相移量的大小进行解调的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的，本实用新型还提供了一种同时解调相移光栅中心波长与相移量的系统，所述系统包括光源单元、相移光栅单元、光耦合单元、光谱采集单元以及数据处理装置；

所述光源单元的输出端口与所述光耦合单元的第一端口连接；

所述相移光栅单元的输入端口与所述光耦合单元的第二端口连接；

所述光耦合单元的第三端口与所述光谱采集单元的输入端口连接；

所述光谱采集单元的输出端口与所述数据处理装置的输入端口连接；

所述光源单元，用于发出照射光，所述照射光传输至所述光耦合单元；

所述光耦合单元，用于将所述照射光传输至所述相移光栅单元；

所述相移光栅单元，用于将所述照射光反射以形成所述待解调相移光栅的反射谱，所述待解调相移光栅的反射谱传输至所述光耦合单元；

所述光耦合单元，还用于将所述待解调相移光栅的反射谱传输至所述光谱采集单元；

所述光谱采集单元，用于采集所述待解调相移光栅的反射谱数据，所述反射谱数据传输至所述数据处理装置；

所述数据处理装置，用于利用所述待解调相移光栅的反射谱数据进行计算，以得到所述待解调相移光栅的中心波长以及相移量。

进一步地，所述数据处理装置，还用于将得到的所述待解调相移光栅的中心波长和3dB带宽传输至所述光谱采集单元；

所述光谱采集单元，还用于利用所述待解调相移光栅的中心波长和3dB带宽确定数据采集的波长范围和数据采集精度。

进一步地，所述光源单元为受激自发辐射光纤光源、超连续光源、可调谐激光器或扫描激光器中的任意一种。

进一步地，所述光耦合单元为光纤环形器、星型光纤耦合器或树型光纤耦合器中的任意一种。

进一步地，所述相移光栅单元为具有相移的石英光纤光栅、塑料光纤光栅或波导光栅中的任意一种。

进一步地，所述光谱采集单元为衍射光栅光谱仪、棱镜光谱仪、干涉光谱仪、微型光谱仪或光栅解调仪中的任意一种。

进一步地，所述数据处理装置为安装有数据处理软件的智能终端、DSP芯片、FPGA芯片或单片机中的任意一种。

本实用新型与现有技术相比，有益效果在于：

本实用新型所提供的同时解调相移光栅中心波长与相移量的系统，数据处理装置利用待解调相移光栅的反射谱数据进行计算，以得到所述待解调相移光栅的中心波长以及相移量，从而解决了无法有效的对相移光栅中心波长及相移量的大小进行解调的问题，进而可以利用该中心波长与相移量对外界物理量变化的响应差异进行传感应用。

附图说明

图1是本实用新型第一个实施例提供的同时解调相移光栅中心波长与相移量的数据处理装置示意图；

图2是本实用新型第二个实施例提供的同时解调相移光栅中心波长与相移量的数据处理装置示意图；

图3是本实用新型第三个实施例提供的同时解调相移光栅中心波长与相移量的系统示意图；

图4是本实用新型第四个实施例提供的同时解调相移光栅中心波长与相移量的系统示意图；

图5是本实用新型第五个实施例提供的同时解调相移光栅中心波长与相移量的系统示意图；

图6是本实用新型第五个实施例提供的进行相移光栅解调过程中的相移光栅的原始反射谱；

图7是本实用新型第五个实施例提供的进行相移光栅解调过程中经过截波之后的相移光栅的反射谱；

图8是本实用新型第五个实施例提供的进行相移光栅解调过程中数据拟合公式的图像；