本發(fā)明涉及光纖濾波技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種光纖濾波裝置。
背景技術(shù):
現(xiàn)有技術(shù)中的光纖在信號傳輸時受外界影響會攜帶一些光噪信號,這些光噪信號對光纖信號在傳輸過程中的清晰度造成影響。為解決這一技術(shù)問題,現(xiàn)有技術(shù)中采用在光纖傳輸?shù)某跏级税惭b濾噪裝置的方法,以達到盡可能降低光噪的技術(shù)效果。上述結(jié)構(gòu)雖能在一定程度上濾除光噪聲,但濾噪效果仍有待更進一步提高,殘余的光噪聲信號對傳輸后的信號依舊存在一定的影響,這一影響在激光器瞬間工作時更為凸顯。進一步的,通信用光纖通常工作的最佳環(huán)境溫度在-40~+60℃之間,為滿足基準光信號穩(wěn)定傳輸?shù)墓ぷ餍枰?,通常需要在濾噪裝置內(nèi)將基準光纖加熱。現(xiàn)有技術(shù)中設(shè)置在濾噪裝置內(nèi)的加熱裝置需要利用空氣輻射傳遞熱量,加熱速度很慢且加熱不均勻,進而在惡劣環(huán)境下難以維持光纖的穩(wěn)定正常運轉(zhuǎn),嚴重時還會引其光纖內(nèi)傳輸?shù)男盘柊l(fā)生衰減,以致信號失真。此外,在激光器瞬間開啟時,因會產(chǎn)生強烈的光噪信號,這一信號會進一步影響到光纖信號在通過光纖被加熱部分時能否得到穩(wěn)定傳輸,進而對信號接收端能否獲得正確完整的傳輸信息造成影響。
因此研發(fā)一款光纖濾波裝置,使其能夠有效祛除外界影響對基準光纖的不良影響,平衡惡劣環(huán)境下光纖穩(wěn)定工作時所需的,并進一步克服上述至少一種技術(shù)缺陷成為一種必需。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種光纖濾波裝置,具有:能主動濾除光噪聲、均勻有效的對內(nèi)盤繞制部位加熱、加熱后保溫性能好,及高效屏蔽因激光器啟停而形成的具有信號干擾性的光脈沖的技術(shù)優(yōu)點。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
本發(fā)明提供一種光纖濾波裝置,包括:光纖線、光纖盒、加熱片、隔熱棉和導(dǎo)熱硅膠片;所述光纖盒內(nèi)設(shè)置有外盤繞制部位和內(nèi)盤繞制部位;所述外盤繞制部位具有以繞制的形式收納100~150米光纖線的收納空間;所述光纖線經(jīng)所述外盤繞制部位繞制100~150米后進入內(nèi)盤繞制部位;所述內(nèi)盤繞制部位包裹有所述隔熱棉;所述隔熱棉的內(nèi)壁貼附有所述導(dǎo)熱硅膠片;所述加熱片敷設(shè)在所述隔熱棉與所述導(dǎo)熱硅膠片之間;所述光纖線在所述內(nèi)盤繞制部位繞制后引出所述光纖盒,繞制時所述光纖線形成的線盤與所述導(dǎo)熱硅膠片接觸并相對于所述導(dǎo)熱硅膠片均勻分布。
在優(yōu)選的實施方案中,所述光纖線在所述內(nèi)盤繞制部位內(nèi)的繞制長度為50~60米。
在優(yōu)選的實施方案中,所述光纖線在所述外盤繞制部位繞之后形成直徑在110mm至130mm之間的外光纖盤。
在優(yōu)選的實施方案中,所述光纖線在所述內(nèi)盤繞制部位繞制后形成直徑在60mm至80mm之間的內(nèi)光纖盤。
在優(yōu)選的實施方案中,所述導(dǎo)熱硅膠片上還貼敷有溫度傳感器;與所述加熱片相連接的電源設(shè)置有控制器;所述溫度傳感器與所述控制器連接;所述光纖濾波裝置工作時,所述內(nèi)盤繞制部位在工作溫度設(shè)定值附近的變化范圍小于0.1攝氏度。
在優(yōu)選的實施方案中,所述工作溫度設(shè)定值介于24~60℃之間。
在優(yōu)選的實施方案中,所述隔熱棉包括:分別由隔熱棉制成的隔熱筒,及兩塊外形與所述隔熱筒內(nèi)壁截面形狀相適配的端蓋;所述隔熱筒被所述端蓋扣合后將所述內(nèi)盤繞制部位密封。
在優(yōu)選的實施方案中,所述隔熱筒和所述端蓋的厚度不低于10mm。
在優(yōu)選的實施方案中,所述導(dǎo)熱硅膠片的厚度為2mm。
在優(yōu)選的實施方案中,所述加熱片的外形為直徑100mm的圓片。
本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明通過提供上述結(jié)構(gòu)的光纖濾波裝置能夠達到主動濾除光噪聲、均勻有效的對內(nèi)盤繞制部位加熱、加熱后保溫性能好,及高效屏蔽因激光器啟停而形成的具有信號干擾性的光脈沖的技術(shù)效果;進一步的,本發(fā)明通過采用包裹的方式將內(nèi)盤繞制部位形成保溫隔熱的密閉空間,為維持內(nèi)盤繞制部位內(nèi)的最佳工作溫度提供有效的結(jié)構(gòu)支持;進一步的,均勻敷設(shè)在隔熱棉與導(dǎo)熱硅膠片之間的加熱片能夠在內(nèi)盤繞制部位內(nèi)形成均勻穩(wěn)定的加熱溫度場,進而取得對該部位內(nèi)的光纖均勻加熱的技術(shù)效果,加熱過程中不會產(chǎn)生額外的光噪聲;進一步的,因激光器啟停而形成的具有信號干擾性的光脈沖會在光纖后盤100~150米的長度范圍內(nèi)衰減殆盡,本發(fā)明優(yōu)選舍棄光纖后盤100~150米的長度,取其后的光纖作為采集光信號所需的基準光纖,有助于達到有效屏蔽因激光器啟停而形成的具有信號干擾性的光脈沖的技術(shù)效果;此外,本發(fā)明優(yōu)選采用光纖自起點開始100~150米后的部分作為纏繞在內(nèi)盤繞制部位內(nèi)的基準光纖,還有助于取得精確加熱有效信號部位的技術(shù)效果;進一步的,導(dǎo)熱硅膠片的使用能夠均勻有效的將熱量傳導(dǎo)至繞制在內(nèi)盤繞制部位內(nèi)的光纖,為光纖取得最佳的信號穩(wěn)定傳輸效果提供了有力的結(jié)構(gòu)支持。
進一步的,本發(fā)明通過在導(dǎo)熱硅膠片上還貼敷溫度傳感器,并進一步為加熱片設(shè)置控制器,能夠取得精確控制加熱片加熱溫度的技術(shù)效果;其中,內(nèi)盤繞制部位在工作溫度設(shè)定值附近的變化范圍將小于0.1攝氏度,使用過程中不會產(chǎn)生額外的光噪聲,光信號在光纖內(nèi)的信息傳遞更為穩(wěn)定,光信號的失真率得到大幅降低。
附圖說明
下面根據(jù)附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。
圖1是本發(fā)明實施例1中光纖濾波裝置的結(jié)構(gòu)爆炸圖;
圖2是本發(fā)明實施例2中光纖濾波裝置的結(jié)構(gòu)爆炸圖;
圖3是本發(fā)明實施例3中隔熱棉的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是本發(fā)明實施例4中光纖濾波裝置結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是本發(fā)明實施例4中光纖濾波裝置組裝后的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:
100、光纖線;200、光纖盒;210、外盤繞制部位;220、內(nèi)盤繞制部位;300、加熱片;400、隔熱棉;500、導(dǎo)熱硅膠片;600、溫度傳感器;700、控制器;1、光纖盒蓋;2、第一隔熱棉;3、第二隔熱棉;4、加熱片;5、導(dǎo)熱硅膠片;6、溫度傳感器;7、小盤光纖;8、大盤光纖;9、光纖盒。
具體實施方式
實施例1:
如圖1所示,本發(fā)明提供一種光纖濾波裝置,包括:光纖線100、光纖盒200、加熱片300、隔熱棉400和導(dǎo)熱硅膠片500;所述光纖盒200內(nèi)設(shè)置有外盤繞制部位210和內(nèi)盤繞制部位220;所述外盤繞制部位210具有以繞制的形式收納100~150米光纖線的收納空間;所述光纖線100經(jīng)所述外盤繞制部位繞制100~150米后進入內(nèi)盤繞制部位220;所述內(nèi)盤繞制部位包裹有所述隔熱棉400;所述隔熱棉400的內(nèi)壁貼附有所述導(dǎo)熱硅膠片500;所述加熱片300敷設(shè)在所述隔熱棉400與所述導(dǎo)熱硅膠片500之間;所述光纖線100在所述內(nèi)盤繞制部位220繞制后引出所述光纖盒200,繞制時所述光纖線100形成的線盤與所述導(dǎo)熱硅膠片500接觸并相對于所述導(dǎo)熱硅膠片500均勻分布。
組裝時,先將光纖線100在光纖盒200內(nèi)按上述規(guī)定長度繞制完成后引出光纖盒200;將兩片導(dǎo)熱硅膠片500分別從內(nèi)盤繞制部位220的兩端均勻敷設(shè)在內(nèi)盤繞制部位220繞制的光纖線圈上;在每片導(dǎo)熱硅膠片的外側(cè)分別敷設(shè)加熱片300;將隔熱棉400的圓筒部位套接在內(nèi)盤繞制部位220處,并在隔熱棉400的圓筒部位的兩端分別蓋上隔熱棉圓蓋,對內(nèi)盤繞制部位形成包裹;將光纖盒200的殼體通過端蓋密封,形成一款方盒狀的光纖濾波裝置。
使用時,將光纖線進入外盤繞制部位210的一端作為與激光器連接的入射端;將由內(nèi)盤繞制部位220引出的光纖端頭作為光纖濾波裝置的輸出端;光信號經(jīng)光纖濾波裝置過濾后能夠有效的濾除干擾信號傳輸信息的光噪聲,輸出至輸出端的光信號其信息完整度更好。在環(huán)境溫度偏低的應(yīng)用環(huán)境下,加熱片能夠為內(nèi)盤繞制部位營造出高效的溫度場,以包裹的方式設(shè)置隔熱棉能夠有效的維護內(nèi)盤繞制部位內(nèi)的溫度環(huán)境,降低加熱片的熱損耗,節(jié)約加熱片的電能消耗。
優(yōu)選的,在本實施例的一個優(yōu)選技術(shù)方案中,所述光纖線在所述內(nèi)盤繞制部位內(nèi)的繞制長度為50~60米。經(jīng)試驗發(fā)現(xiàn),內(nèi)盤繞制部位內(nèi)的光纖繞制長度為50~60米時,相比其余繞制長度可獲得更為清晰的光信號傳輸效果。
優(yōu)選的,在本實施例的一個優(yōu)選技術(shù)方案中,所述光纖線在所述外盤繞制部位繞之后形成直徑在110mm至130mm之間的外光纖盤。
優(yōu)選的,在本實施例的一個優(yōu)選技術(shù)方案中,所述光纖線在所述內(nèi)盤繞制部位繞制后形成直徑在60mm至80mm之間的內(nèi)光纖盤。
本發(fā)明通過繞制,直徑在110mm至130mm之間的大光纖盤,及直徑在60mm至80mm之間的小光纖盤,有助于取得制作外形尺寸為140mmX140mmX30mm(長X寬X高)的光纖濾波裝置的技術(shù)效果,可以輕巧方便的應(yīng)用在任意適合使用的激光器內(nèi)。
本發(fā)明通過提供上述結(jié)構(gòu)的光纖濾波裝置能夠達到主動濾除光噪聲、均勻有效的對內(nèi)盤繞制部位加熱、加熱后保溫性能好,及高效屏蔽因激光器啟停而形成的具有信號干擾性的光脈沖的技術(shù)效果;進一步的,本發(fā)明通過采用包裹的方式將內(nèi)盤繞制部位形成保溫隔熱的密閉空間,為維持內(nèi)盤繞制部位內(nèi)的最佳工作溫度提供有效的結(jié)構(gòu)支持;進一步的,均勻敷設(shè)在隔熱棉與導(dǎo)熱硅膠片之間的加熱片能夠在內(nèi)盤繞制部位內(nèi)形成均勻穩(wěn)定的加熱溫度場,進而取得對該部位內(nèi)的光纖均勻加熱的技術(shù)效果,加熱過程中不會產(chǎn)生額外的光噪聲;進一步的,因激光器啟停而形成的具有信號干擾性的光脈沖會在光纖后盤100~150米的長度范圍內(nèi)衰減殆盡,本發(fā)明優(yōu)選舍棄光纖后盤100~150米的長度,取其后的光纖作為采集光信號所需的基準光纖,有助于達到有效屏蔽因激光器啟停而形成的具有信號干擾性的光脈沖的技術(shù)效果;此外,本發(fā)明優(yōu)選采用光纖自起點開始100~150米后的部分作為纏繞在內(nèi)盤繞制部位內(nèi)的基準光纖,還有助于取得精確加熱有效信號部位的技術(shù)效果;進一步的,導(dǎo)熱硅膠片的使用能夠均勻有效的將熱量傳導(dǎo)至繞制在內(nèi)盤繞制部位內(nèi)的光纖,為光纖取得最佳的信號穩(wěn)定傳輸效果提供了有力的結(jié)構(gòu)支持。
實施例2:
圖2所示,本實施例在實施例1的基礎(chǔ)上,所述導(dǎo)熱硅膠片500上還貼敷有溫度傳感器600;與所述加熱片相連接的電源設(shè)置有控制器700;所述溫度傳感器600與所述控制器700連接;所述光纖濾波裝置工作時,所述內(nèi)盤繞制部位在工作溫度設(shè)定值附近的變化范圍小于0.1攝氏度。
需要說明的是本實施例中所使用的溫度傳感器及控制器為現(xiàn)有技術(shù),故上述溫度傳感器及控制器的詳細結(jié)構(gòu)與型號在此不再進一步圖示與贅述。
優(yōu)選的,在本實施例的一個優(yōu)選技術(shù)方案中,所述工作溫度設(shè)定值介于24~60℃之間。本發(fā)明通過選用上述恒溫區(qū)間作為光纖濾波裝置在寒冷天氣下的工作溫度區(qū)間,在為光纖濾波裝置穩(wěn)定工作提供有力的溫度環(huán)境保障的同時還能進一步取得高品質(zhì)有效濾除激光器啟停光噪聲信號的技術(shù)效果。
本發(fā)明通過在導(dǎo)熱硅膠片上還貼敷溫度傳感器,并進一步為加熱片設(shè)置控制器,能夠取得精確控制加熱片加熱溫度的技術(shù)效果;其中,內(nèi)盤繞制部位在工作溫度設(shè)定值附近的變化范圍將小于0.1攝氏度,使用過程中不會產(chǎn)生額外的光噪聲,光信號在光纖內(nèi)的信息傳遞更為穩(wěn)定,光信號的失真率得到大幅降低。
實施例3:
圖3所示,本發(fā)明在上述實施例基礎(chǔ)上,所述隔熱棉包括:分別由隔熱棉制成的隔熱筒,及兩塊外形與所述隔熱筒內(nèi)壁截面形狀相適配的端蓋;所述隔熱筒被所述端蓋扣合后將所述內(nèi)盤繞制部位密封。本發(fā)明通過采用上述結(jié)構(gòu)的隔熱棉達到對內(nèi)盤繞制部位高效保溫的技術(shù)效果。
優(yōu)選的,本實施例在上述實施例的基礎(chǔ)上,所述隔熱筒和所述端蓋的厚度不低于10mm。本發(fā)明通過采用上述厚度的隔熱筒能夠取得優(yōu)質(zhì)的保溫隔熱效果,為內(nèi)盤繞制部位營造溫度恒定的溫度場提供有力的結(jié)構(gòu)支持。
優(yōu)選的,本實施例在上述實施例的基礎(chǔ)上,所述導(dǎo)熱硅膠片的厚度為2mm。厚度2mm的導(dǎo)熱硅膠片能夠與光線之間形成包裹嵌入式的熱傳遞,由加熱片發(fā)出的熱量能夠通過導(dǎo)熱硅膠片均勻的分散至纏繞在內(nèi)盤繞制部位內(nèi)的每一根光纖,進而為取得穩(wěn)定傳輸光信號的技術(shù)效果提供有力的結(jié)構(gòu)支持。
優(yōu)選的,本實施例在上述實施例的基礎(chǔ)上,所述加熱片的外形為直徑100mm的圓片。本發(fā)明通過采用直徑為100mm的圓片外形的加熱片,有助于取得制作外形尺寸為140mmX140mmX30mm(長X寬X高)的光纖濾波裝置的技術(shù)效果,可以輕巧方便的應(yīng)用在任意適合使用的激光器內(nèi)。
實施例4:
圖4和圖5所示,本發(fā)明提供一種光纖濾波裝置,包括:光纖盒蓋1、10mm厚的第一隔熱棉2和第二隔熱棉3、加熱片4、導(dǎo)熱硅膠片5、溫度傳感器6、小盤光纖7、大盤光纖8和光纖盒9。本實施例中采用了上下兩層和周圍同厚度的隔熱棉,能很好地恒定裝置里面基準光纖的溫度;進一步的,圖4所示,本發(fā)明在上下隔熱棉內(nèi)放入了兩塊直徑是100mm的加熱片,能很好地給內(nèi)部的小盤光纖7加熱。為了使小盤光纖能受熱均勻,本實施例中采用上下兩層加熱片,并進一步敷設(shè)2mm厚的導(dǎo)熱硅膠片,并將小盤光纖中的每一根光纖均勻敷設(shè)在導(dǎo)熱硅膠片上,敷設(shè)時需要保持相鄰光纖之間松散不受力,這樣所處光纖導(dǎo)熱非??烨夷鼙痪鶆蚣訜帷1緦嵤├欣p繞成小盤光纖的光纖其長度在50米到60米之間,纏繞后小盤光纖的直徑在60mm至80mm之間。為了濾出激光器瞬間工作對系統(tǒng)噪聲的影響,本發(fā)明采用在隔熱棉外圍,將小盤光纖之前的100米到150米的光纖,繞制成直徑在110mm至130mm之間的大盤光纖。采用上述結(jié)構(gòu)后,激光器瞬間工作就不會影響到小盤光纖,從而取得光纖去噪濾波的技術(shù)效果。進一步的,圖4所示,本實施例中在光纖濾波裝置內(nèi)設(shè)置有溫度傳感器,并通過采用閉環(huán)控制,使加熱小盤光纖的溫度控制精度控制在0.1度或更高,為光纖濾波裝置具備良好的恒溫基準提供有力的結(jié)構(gòu)支持。進一步的,本實施例中,上述結(jié)構(gòu)可優(yōu)選制成外形尺寸140mmX140mmX30mm(長X寬X高)的光纖濾波裝置,其結(jié)構(gòu)在具備保溫好、加熱均勻、能有效祛除干擾對小盤光纖信號傳輸?shù)挠绊懙耐瑫r,還進一步具備結(jié)構(gòu)輕巧便于安裝使用的技術(shù)優(yōu)點,與現(xiàn)有技術(shù)中的相關(guān)產(chǎn)品相比,加熱速度更快,加熱更為均勻,能夠有效的濾除外界環(huán)境對小盤光纖內(nèi)光信號的不良干擾,獲得的光信號更為清晰優(yōu)質(zhì)。
本發(fā)明不局限于上述最佳實施方式,任何人在本發(fā)明的啟示下都可得出其他各種形式的產(chǎn)品,但不論在其形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化,凡是具有與本申請相同或相近似的技術(shù)方案,均落在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。