[发明专利]一种基于窄带光波的快速光纤编码识别系统及识别方法

说明书

本发明公开了一种基于窄带光波的快速光纤编码识别系统及识别方法，其中识别系统包括用于输出窄带光谱的激光光源、用于构成反射环路的环形耦合器、用于采集反射光信号的光电探测模块、用于表示光纤编码的光纤光栅组合序列和用于控制的主控模块，所述主控模块连接所述激光光源和光电探测模块，所述激光光源的输出端和所述光电探测模块分别通过光纤连接到所述环形耦合器，所述环形耦合器的输出端通过光纤连接所述光纤光栅组合序列。本发明解决了传统光纤光栅解调仪识别光纤光栅组合序列时速度慢、测距精度差、价格昂贵的问题，采用窄带光谱输出加上光电探测模块，实现了高速识别、高精度测距，并且价格便宜，适于大面积推广。

技术领域

本发明涉及光纤通信领域，特别涉及一种基于窄带光波的快速光纤编码识别系统及识别方法。

背景技术

现有光纤编码识别技术主要依靠光纤光栅调解仪，但是现有的光纤光栅调解仪采用CCD芯片，其识别速度低，采集频率一般不超过100KHz，而且光纤光栅调解仪价格昂贵，无法给大量工程人员配备，因此不利于光纤光栅组合序列的识别。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种基于窄带光波的快速光纤编码识别系统及识别方法，其中识别系统的结构相对简单，制造成本低，同时采集频率高，有利于大面积使用。

根据本发明的第一方面，提供了一种基于窄带光波的快速光纤编码识别系统，包括用于输出窄带光谱的激光光源、用于构成反射环路的环形耦合器、用于采集反射光信号的光电探测模块、用于表示光纤编码的光纤光栅组合序列和用于控制的主控模块，所述主控模块连接所述激光光源和光电探测模块，所述激光光源的输出端和所述光电探测模块分别通过光纤连接到所述环形耦合器，所述环形耦合器的输出端通过光纤连接所述光纤光栅组合序列。

上述基于窄带光波的快速光纤编码识别系统至少具有以下有益效果：通过所述激光光源输出窄带光谱对光纤光栅组合序列进行检测，在结构上，利用所述环形耦合器接收同一段光纤反射回来的反射光，所述光电探测模块对反射光进行检测从而确定光纤光栅组合序列的距离和序列特征，本发明的识别系统结构简单，制造成本低，基于窄带光谱可使采集频率高，有利于系统大面积使用。

进一步，根据本发明第一方面所述的基于窄带光波的快速光纤编码识别系统，所述激光光源包括可调谐激光器和用于过滤光谱的光开关，所述可调谐激光器通过光纤连接所述光开关，所述可调谐激光器和光开关分别连接到所述主控模块。利用可调谐激光器和光开关结合，可以输出精度非常高、带宽非常小的窄带脉冲，有利于提高识别精度。

进一步，根据本发明第一方面所述的基于窄带光波的快速光纤编码识别系统，所述激光光源包括宽谱脉冲激光器和可调谐滤波器，所述宽谱脉冲激光器通过光纤连接所述可调谐滤波器，所述宽谱脉冲激光器和可调谐滤波器分别连接到所述主控模块。宽谱脉冲激光器通过可调谐滤波器也可以输出窄带光谱，并且实现起来较为方便，成本也不高。

进一步，根据本发明第一方面所述的基于窄带光波的快速光纤编码识别系统，所述光电探测模块为放大型铟镓砷雪崩光电二极管。

进一步，根据本发明第一方面所述的基于窄带光波的快速光纤编码识别系统，所述光纤光栅组合序列为光纤布拉格光栅组合。

根据本发明的第二方面，提供一种应用上述任一所述基于窄带光波的快速光纤编码识别系统的识别方法，包括以下步骤：

所述激光光源输出一个以上的窄带光谱；

所述光电探测模块检测所述窄带光谱经所述光纤光栅组合序列反射回来的反射光强；

所述主控模块根据所述窄带光谱的反射光强和反射时间得出所述光纤光栅组合序列的序列特征和所在的位置，其中所述反射光强的最大值处所对应的波长为所述光纤光栅组合序列的反射波长。