[发明专利]光纤光栅阵列在线制备写入装置的半自动化测控装置

说明书

本发明公开了一种光纤光栅阵列在线制备写入装置的半自动化测控装置，包括集中控制系统以及与集中控制系统均连接的透镜调节控制系统、光栅尺平台监测系统和相位掩模板组件电控系统；集中控制系统控制多个承载滑块及滑块上设置的透镜电调模块实现透镜二维方向自动化控制，同时光栅尺平台监测系统来实现透镜二维方向调整时位置信息的反馈。相位掩模板组件电控系统包括掩模调节滑块，及彼此平行设置并对准裸光纤的两个测距探头，掩模板调节滑块上设置有多个掩模板，通过平行移动掩模板调节滑块可灵活更换掩模板。本发明保证了系统调节的灵活性及准确性，进一步保证了光路长时间的稳定性，得到反射率及谱形一致性较高的光纤光栅。

技术领域

本发明涉及光纤光栅制备领域，尤其涉及一种在线制备光纤光栅阵列时对写入装置进行半自动化控制调节和对调节结果在线监测的装置和方法。

背景技术

随着光纤传感技术的日益成熟，为满足在实际工程中密集、网络化的多点多参量的实时监测需求，光纤光栅传感器近年来向着大容量、大规模、高性能的方向快速发展。而其中基于光纤拉丝塔，在光纤拉制的同时进行光纤光栅刻写得到的光栅阵列由于无焊点、工艺灵活、一致性良好、机械强度较高等优势，在分布式光纤光栅传感技术领域具有不可替代的地位。

光纤光栅阵列在线制备得到的每个光栅的质量即光栅参量一致性对后续解调和分析影响极大，进而影响光栅阵列的传感性能。在光栅阵列制备过程中，由于制备的光栅数量庞大，耗费时间较长，在拉制时光纤会发生抖动，或是外界环境造成写入装置的平台不稳定等因素，致使光栅质量和一致性受到影响。同时，若需在线制备多波长光栅阵列，考虑到掩模板更替所造成的光栅参数变化，前期需要耗费大量时间对刻写装置进行微调。因此，简化写入装置的手动调节工序，并保证光栅写入环节的稳定性意义重大。

为解决上述问题，简化刻写装置的调节工序，提高光纤光栅阵列的前期调试效率和产率，有必要对写入光栅装置进行在线监测和半自动化控制，当装置中的模块位置出现微小的改变时，定位光栅此时的位置后，进行该模块的局部微调，使装置恢复至初始状态，保证写入装置的一致性和稳定性，大大缩短光路调节耗费的时间，通过监测为生产中的光栅质量提供保障。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中耗时、耗力的手动调节装置的缺陷，提供一种光纤光栅阵列在线制备写入装置的半自动化控制及监测装置，该装置大大提高光纤光栅阵列生产效率，进一步保证光栅质量，得到反射率及谱形一致性较高的光纤光栅。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种光纤光栅阵列在线制备写入装置的半自动化测控装置包括：

透镜调节控制系统，包括电控直线导轨，其上设置有多个承载滑块，每个承载滑块上设置有透镜电调模块；

光栅尺平台监测系统，包括水平光栅尺，其上依次设置有多个水平滑块，每个水平滑块上设置有一个垂直光栅尺，所述垂直光栅尺上设置有一个垂直滑块，所述垂直滑块上设置有连接杆，所述连接杆固定于所述透镜电调模块上；

相位掩模板组件电控系统，包括掩模板调节滑块，其上设置有两个测距探头和多个掩模板，所述两个测距探头彼此平行设置并对准裸光纤；

集中控制系统，与所述透镜调节控制系统、所述光栅尺平台监测系统、所述相位掩模板组件电控系统均连接，获取所述水平滑块在水平光栅尺上的位置信息，以及所述垂直滑块在垂直光栅尺位置信息，同时获取掩模板距离裸光纤的距离信息，所述集中控制系统根据获取的信息，自动调节所述多个承载滑块及其上设置的透镜电调模块的位置，自动调节掩模板调节滑块的位置。

接上述技术方案，所述电控直线导轨沿激光器光束方向设置于激光器出口的光学平台上，导轨长度40cm～80cm，所述水平光栅尺的长度大于所述电控直线导轨长度。