[发明专利]一种针对同波长光纤编码组的识别系统及识别方法

说明书

本发明公开了一种针对同波长光纤编码组的识别系统及识别方法，其中识别系统包括脉冲光源、环形器、同波长光纤编码组、分光器、光电探测器和主控模块，所述脉冲光源、同波长光纤编码组和分光器的输入端依次连接所述环形器的三个端口，所述分光器的每个输出端均连接所述光电探测器。并联的多个光电探测器按时间顺序依次开启，并且开启间隔固定，实际上就是将反射光平均分割成多个间隔，对每个间隔内的光强进行差分计算，即可精确定位同波长光纤编码组的位置及其对应的码元，本发明利用加工难度较低的同波长光纤编码组，用并联式光电探测器辅助精确测量，因此整体设备成本低，精度也得到保证，有利于大面积推广。

技术领域

本发明涉及光纤通信领域，特别涉及一种针对同波长光纤编码组的识别系统及识别方法。

背景技术

现有的光纤编码识别技术主要依靠不同波长的光纤光栅进行编码识别，这种识别方法要达到高精度需要昂贵的设备，普通设备的精度难以达到要求，并且不同波长的光纤光栅加工难度大，因此采用这种识别系统及其识别方法并不利于推广使用。

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，提供一种针对同波长光纤编码组的识别系统及识别方法，结构相对简单，制造成本低，精度高，有利于大面积推广使用。

根据本发明的第一方面，提供了一种针对同波长光纤编码组的识别系统，包括脉冲光源、环形器、同波长光纤编码组、分光器、光电探测器和主控模块，所述环形器包括第一端、第二端和第三端，所述脉冲光源连接所述环形器的第一端，所述同波长光纤编码组通过光纤连接所述环形器的第二端，所述分光器的输入端连接所述环形器的第三端，所述分光器的每个输出端均连接所述光电探测器，所述光电探测器和脉冲光源与所述主控模块电连接。

上述针对同波长光纤编码组识别系统至少具有以下有益效果：利用分光器将多个光电探测器并联起来，当反射光经过环形器进入分光器时，分光器将反射光同时传送到光电探测器上，将多个光电探测器的测量结果作比较，可以精确得出同波长光纤编码组所在的位置和码元，本发明的利用加工难度较低的同波长光纤编码组，并用并联式光电探测器辅助精确测量，因此整体设备成本低，精度也得到保证，有利于大面积推广。

进一步，根据本发明第一方面所述的针对同波长光纤编码组识别系统，所述脉冲光源采用窄带脉冲激光器。基于激光器的峰值分布原理，脉冲在脉宽内并非完全峰值，因此采用窄带脉冲激光器能够提高识别精度。

进一步，根据本发明第一方面所述的针对同波长光纤编码组识别系统，所述同波长光纤编码组中包括两个以上光栅，相邻两个所述光栅之间的距离为L的整数倍，L表示相邻两个所述光栅之间的最短距离。规则的光栅排列结构便于计算所在距离和码元组成。

进一步，根据本发明第一方面所述的针对同波长光纤编码组识别系统，所述分光器的每个输出端到其所对应的所述光电探测器之间的距离相同。为保证反射光从分光器到光电探测器经过相同的时间，设计分光器的输出端的长度都相同，从而保证测量过程的准确性。

进一步，根据本发明第一方面所述的针对同波长光纤编码组识别系统，所述光电探测器为具有放大功能的雪崩光电二极管。由于反射光可能较弱，因此采用雪崩光电二极管对反射光的信号进行放大。

根据本发明的第二方面，提供一种应用上述任一所述针对同波长光纤编码组识别系统的识别方法，包括以下步骤：

所述主控模块控制所述脉冲光源输出窄带脉冲；

窄带脉冲经所述同波长光纤编码组反射，输入到所述分光器；

所述光电探测器按顺序开启，相邻两个所述光电探测器之间的开启时间间隔为窄带脉冲的脉宽/光电探测器的数量；

所述主控模块将所述光电探测器所采集到的光强数据进行差分计算，确定所述同波长光纤编码组的距离及其码元。