[实用新型]基于FPGA的光纤光栅解调系统以及光纤系统

说明书

本实用新型公开了基于FPGA的光纤光栅解调系统以及光纤系统，光纤光栅解调系统包括FPGA控制模块、数模转换模块、放大电路模块、可调光纤F‑P滤波器、光电探测器、光电转换电路模块以及模数转换模块，光纤光栅中的光信号通过可调光纤F‑P滤波器传输至光电探测器，FPGA控制模块通过数模转换模块向放大电路模块传输锯齿波驱动信号。本实用新型在运行过程中，FPGA控制模块向可调光纤F‑P滤波器传输锯齿波驱动信号，该锯齿波驱动信号作用在可调光纤F‑P滤波器的压电器件上，从而令压电器件周期性的缩放，当光纤光栅的反射波长和可调光纤F‑P滤波器的透射波长大小一致时，就会产生最大峰值，最后利用光电探测器实现对峰值的检测，有效地提高检测精度。

技术领域

本实用新型涉及光纤技术领域，更具体地说涉及一种基于FPGA的光纤光栅解调系统以及应用该光纤光栅解调系统的光纤系统。

背景技术

光纤布拉格光栅是在单模光纤的纤芯内通过某种技术对其折射率产生周期性调制而形成的一种全光纤器件。光纤布拉格光栅是一种无源滤波器，实际上相当于在纤芯内形成一个滤波器或反射镜，目前光纤布拉格光栅主要用于光纤通信以及光纤传感。

由于光纤周期的不同，可以把光纤光栅划分为两大分类，分别是短周期光纤光栅与长周期光纤光栅，两者发生改变与光学周期的不一样密不可分，可用做传感器、滤波器、光分插复用器、色散补偿器等。光纤光栅的技术研究是光纤传感方面最主要的研究方向。随着生产光纤光栅的公司工厂越来越多，以及对软件设计的不断完善，所以光纤光栅的发展越来越成熟。

目前依据光纤光栅的性质和波长解调器的一些性质，将光纤布拉格光栅的调节方式分为直接调解法、Fabri Perot腔(F-P腔)法以及光栅色散解调方法。其中、Fabri Perot腔(F-P腔)法是基于Fabri Perot腔(Fabry Perot,F-P腔)的光学原理。

现有的针对Fabri Perot腔(F-P腔)法的光纤布拉格光栅的解调系统存在检测精度不足的缺陷。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种基于FPGA的光纤光栅解调系统以及光纤系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

为解决上述技术问题所采用的技术方案：

基于FPGA的光纤光栅解调系统，包括FPGA控制模块、数模转换模块、放大电路模块、可调光纤F-P滤波器、光电探测器、光电转换电路模块以及模数转换模块，所述FPGA控制模块的输出端与所述数模转换模块的输入端相连接，所述数模转换模块的输出端与所述放大电路模块的输入端相连接，所述放大电路模块的输出端与所述可调光纤F-P滤波器相连接，所述光电探测器与所述光电转换电路模块的输入端相连接，所述光电转换电路模块的输出端与所述模数转换模块的输入端相连接，所述模数转换模块的输出端与所述FPGA控制模块的输入端相连接；

光纤光栅中的光信号通过所述可调光纤F-P滤波器传输至所述光电探测器；

所述FPGA控制模块通过所述数模转换模块向所述放大电路模块传输锯齿波驱动信号。

作为上述技术方案的进一步改进，所述可调光纤F-P滤波器的等效电路包括电容C1、电容C2、电感L1以及电阻R1，所述电容C1的一端先后通过所述电阻R1、电感L1以及电容C2与所述电容C1的另一端相连。

作为上述技术方案的进一步改进，所述数模转换模块包括型号为DAC0832的数模转换芯片，所述放大电路模块包括运放器U1、运放器U2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电容C3、电容C4、电容C5以及三极管Q1；