[实用新型]一种基于啁啾光纤光栅解调的分段测温传感阵列

说明书

本实用新型公开了一种基于啁啾光纤光栅解调的分段测温传感阵列。包括宽带光源、环形器、长距离单模传输光纤、光纤光栅传感器阵列、耦合器、啁啾光纤光栅、光电探测器、警示灯；当光纤光栅传感器阵列中的某一个位置或多个位置附近的温度变化时，光纤光栅传感器阵列中的光纤光栅所反射的光波长就会发生漂移，不同透出光纤光栅反射波长的啁啾光纤光栅能够有效滤出特定波段的反射光波，滤出的光波通过光电探测器最后与警示灯相连，即可实现分段实时测温预警。本实用新型具有可对温度进行分段测量、无需昂贵的解调装置、装置插入损耗低、易于连接、成本低、可实现低成本的温度实时测量。

技术领域

本实用新型属于光纤传感技术领域，特别涉及一种基于啁啾光纤光栅解调的分段测温传感阵列。

背景技术

温度是一种可以表征物体冷热程度的物理量，它在许多领域都是需要被监测的重要参数，如环境监测、煤矿开采或变压器温度监测、化工行业、医疗领域、微电子学及光学温度控制等方面，特别对于煤矿开采和化工行业，数量繁多的开关柜和电力电缆接头常因为接触不良或过流造成触头过热，一旦热量聚集过高就会酿成事故，影响人们的生命财产安全。

温度传感器是指能够感受温度并将温度转换成可用输出信号的传感器，目前常用的温度传感器可分为电子传感、红外传感、和光纤传感技术，电子传感技术在环境恶劣的情况下工作不稳定，抗电磁干扰的能力很差，很容易产生错报、漏报等情况，红外传感技术适用于高压开关等方面，但是安装十分复杂，受电磁干扰等问题，且需要人工手持红外测温仪进行检测，耗时耗力，检测成本昂贵，光纤传感技术是伴随着光导纤维和光通信技术发展出来的一种新型传感技术，与其他传统传感器相比，它抗电磁干扰、电绝缘性好、耐腐蚀、灵敏度高、体积小、成本低且安全可靠，在一些复杂的环境下，光纤传感技术监测温度有着其独特的优势。

光波在光纤中传播时，表征光波的相位、频率、振幅等特征参量，会由于温度、压力、磁场等外界因素的作用发生变化，所以可以将光纤作为传感元件，常见的有相位调制型传感器、振幅调制型传感器、偏振调制型传感器等，本实用新型介绍了一种基于光纤光栅型光纤传感器，其光纤光栅是利用光纤材料的光敏性，通过紫外曝光的方法将入射光相干场图样写入纤芯，在纤芯内产生沿纤芯轴向的折射率周期性变化，形成永久性空间的相位光栅，其作用实质上是在纤芯内形成一个窄带的滤波器或者反射镜，当一束宽光谱光经过光纤光栅时，满足光纤光栅布拉格条件的波长将产生反射，其余的波长透过光纤光栅继续传输。

目前对于光纤光栅的解调一般都是测量其反射波长的漂移量，光谱分析仪是最常用的器件，光谱分析仪测量精度高，测量范围宽，但是它体积大，价格昂贵，不适用于对现场变化进行实时监测，还有一些常用的解调方法，如边缘滤波法、可调谐窄带滤波器扫描法、光纤光栅扫描滤波法、非平衡M-Z干涉仪检测法等，对于现场温度实时监测过程中，这些解调装置都有其相同的弊端即价格昂贵，解调模式复杂。

实用新型内容

本实用新型的目的是：针对上述传统的光纤光栅在现场实时监测过程中，解调装置价格昂贵，解调模式复杂等问题，本实用新型提出了一种结构简单、灵活方便、成本低的一种基于啁啾光纤光栅解调的分段测温传感阵列。

本实用新型为解决技术问题所采取的技术方案为：

一种基于啁啾光纤光栅解调的分段测温传感阵列，其特征在于包括宽带光源、光环形器、长距离单模传输光纤、光纤光栅传感器阵列、耦合器、啁啾光纤光栅、光电探测器和警示灯；