專利名稱：：光纖光柵傳感裝置及其電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型涉及測(cè)量領(lǐng)域，特別是涉及光纖光柵傳感裝置及其電路。
背景技術(shù)：
：光纖傳感技術(shù)是伴隨著光導(dǎo)纖維和光纖通信技術(shù)發(fā)展而形成的一門嶄新的傳感技術(shù)。與傳統(tǒng)的電信號(hào)傳感相比，它具有不受電》茲干擾、耐腐蝕、電絕緣、防爆性好、重量輕、靈敏度高、容易實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)信號(hào)的遠(yuǎn)距離監(jiān)控等特點(diǎn)?，F(xiàn)有技術(shù)光纖光柵傳感系統(tǒng)一般包括寬帶光源、光分束器、光纖光柵、光探測(cè)器以及波長解調(diào)裝置。其中寬帶光源為半導(dǎo)體超輻射發(fā)光管，或者摻辨光纖放大器自發(fā)輻射光源。波長解調(diào)裝置一般為可調(diào)諧FP腔構(gòu)成的可調(diào)諧濾波器或者微型光譜儀。寬帶光源和波長解調(diào)裝置都是價(jià)格昂貴的器件，因此如何降低光源和解調(diào)器的成本成為推廣光纖光柵傳感器應(yīng)用的關(guān)^:。其中，波長可調(diào)諧激光器集光源和解調(diào)器的功能于一身，可以大大簡(jiǎn)化系統(tǒng)的構(gòu)成，比如美國專利6,836,578，描述了一種利用微機(jī)電技術(shù)制作的波長可調(diào)諧面發(fā)射激光器構(gòu)成的光纖光柵傳感系統(tǒng)。但由于利用微機(jī)電技術(shù)的光纖光柵傳感系統(tǒng)需要集成《殷機(jī)電裝置，導(dǎo)致成本的升高。另外，申請(qǐng)?zhí)枮?00610109382.7的中國專利申請(qǐng)利用DFB激光器作光源，可以降低系統(tǒng)的成本，但DFB激光器波長的變化范圍比較小，而且需要采用溫度調(diào)諧的方法，調(diào)諧速度慢。
實(shí)用新型內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)利用DFB激光器作光源的光纖光柵傳感系統(tǒng)的需要采用溫度調(diào)諧而導(dǎo)致調(diào)諧速度慢的技術(shù)缺陷，本實(shí)用新型提供一種光纖光柵傳感裝置及其電路，可以在低成本的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)較高的波長調(diào)諧速度。本實(shí)用新型的一個(gè)方面是提供一種光纖光柵傳感裝置，包括激光器光源、傳感光纖光柵以及光探測(cè)器，所述激光器光源的發(fā)光面與所述傳感光纖光柵一端耦合，所述傳感光纖光柵另一端與所述光探測(cè)器的探測(cè)端對(duì)應(yīng)設(shè)置，所述激光器光源是波長可通過電流調(diào)諧的面發(fā)射激光器光源，還包括輸出可變工作電流到所述激光器光源對(duì)其進(jìn)行波長調(diào)諧的驅(qū)動(dòng)電源、連接所述光探測(cè)器和驅(qū)動(dòng)電源以獲得外界傳感量的的控制電路。較優(yōu)實(shí)施方式中，進(jìn)一步包括對(duì)所述傳感光纖光柵進(jìn)行定標(biāo)參考光纖光柵，所述參考光纖光柵一端與所述激光器光源的發(fā)光面耦合，另一端與所述光探測(cè)器的^:測(cè)端對(duì)應(yīng)設(shè)置。較優(yōu)實(shí)施方式中，進(jìn)一步包括保持所述激光器光源和參考光纖光柵溫度穩(wěn)定的溫度控制電路。較優(yōu)實(shí)施方式中，進(jìn)一步包括設(shè)置于所述激光器光源發(fā)光面與光纖光柵之間的光隔離器。較優(yōu)實(shí)施方式中，進(jìn)一步包括設(shè)置于所述激光器光源發(fā)光面與傳感光纖光柵之間的光分束器，所述光分束器的出光口至少與一個(gè)所述傳感光纖光柵耦合。較優(yōu)實(shí)施方式中，所述激光器光源的波長變化范圍大于所有傳感光纖光柵總的波長變化范圍。較優(yōu)實(shí)施方式中，所述激光器光源的工作模式為單橫模和單縱模。本實(shí)用新型的另一個(gè)方面是提供一種光纖光柵傳感電路，包括輸出可變工作電流到面發(fā)射激光器光源進(jìn)行波長掃描的驅(qū)動(dòng)電源，在所述掃描波長與傳感光纖光柵中心波長匹配時(shí)記錄下此時(shí)驅(qū)動(dòng)電源輸出電流值的記錄單元，在驅(qū)動(dòng)電源輸出電流值、傳感光纖光柵中心波長與外界傳感量之間的關(guān)系數(shù)據(jù)中查詢所述記錄的驅(qū)動(dòng)電源輸出電流值得到對(duì)應(yīng)傳感量的查詢單元。較優(yōu)實(shí)施方式中，進(jìn)一步包括利用參考光纖光柵對(duì)所述傳感光纖光柵中心波長進(jìn)行定標(biāo)的定標(biāo)單元。較優(yōu)實(shí)施方式中，進(jìn)一步包括控制所述面發(fā)射激光器溫度的溫度控制單元。本實(shí)用新型的有益效果是區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)利用DFB激光器作光源的光纖光柵傳感系統(tǒng)的波長變化范圍小、需要采用溫度調(diào)諧而導(dǎo)致調(diào)諧速度慢的技術(shù)缺陷，本實(shí)用新型將現(xiàn)有DFB激光器更換為輸出波長隨驅(qū)動(dòng)電流的變化實(shí)現(xiàn)波長掃描的面發(fā)射激光器光源，同時(shí)搭配相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電源及控制電路，因此仫f又通過電流掃描的方式就可以讓面發(fā)射激光器出射光波長覆蓋光纖光柵波長的變化，而且由于采用電流調(diào)諧的方式，面發(fā)射激光器響應(yīng)速度可以很快，又由于電流的掃面步長可以做得很小，因而調(diào)諧精度高，可以在低成本的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)較高的波長調(diào)諧速度，并具有波長解調(diào)原理簡(jiǎn)單、成本低、響應(yīng)速度塊、尺寸小等優(yōu)點(diǎn)。圖l是本實(shí)用新型光纖光柵傳感裝置第一實(shí)施方式的原理框圖；圖2是本實(shí)用新型光纖光柵傳感裝置第二實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2中面發(fā)射激光器光源工作電壓、背光電流、傳感光纖光柵反射信號(hào)與掃描電流關(guān)系圖4是不同溫度下傳感光纖光柵反射信號(hào)與掃描電流關(guān)系圖；圖5是本實(shí)用新型光纖光柵傳感電路第一實(shí)施方式的原理框圖；圖6是本實(shí)用新型光纖光柵傳感電路第二實(shí)施方式的原理框圖。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。請(qǐng)參考圖1，是本實(shí)用新型光纖光柵傳感裝置第一實(shí)施方式的原理框圖。所述光纖光柵傳感裝置包括以下元件激光器光源、傳感光纖光柵以及光探測(cè)器。所述激光器光源的發(fā)光面與所述傳感光纖光^f冊(cè)一端耦合，所述傳感光纖光柵另一端與所述光探測(cè)器的探測(cè)端對(duì)應(yīng)"i殳置。所迷激光器光源是波長可通過電流調(diào)諧的面發(fā)射激光器光源。還包括輸出可變工作電流到所述激光器光源對(duì)其進(jìn)行波長調(diào)諧的驅(qū)動(dòng)電源、連接所述光探測(cè)器和驅(qū)動(dòng)電源以獲得外界傳感量的控制電路。其中，所述控制電路包括存儲(chǔ)單元和處理單元。所述存儲(chǔ)單元保存測(cè)試過程中面發(fā)射激光器發(fā)光波長與工作電流之間的第一關(guān)系數(shù)據(jù)、光探測(cè)器檢測(cè)到光語峰值時(shí)驅(qū)動(dòng)電源輸出的工作電流值、在第一關(guān)系數(shù)據(jù)中查詢所述光語峰值時(shí)驅(qū)動(dòng)電源輸出的工作電流值得到的所述傳感光纖光柵的中心波長值、傳感光纖光柵中心波長與外界傳感量之間的第二關(guān)系數(shù)據(jù)、以及所述光譜峰值時(shí)驅(qū)動(dòng)電源輸出的工作電流值與所述第二關(guān)系數(shù)據(jù)之間的第三關(guān)系數(shù)據(jù)。所述處理單元用于在所述第三關(guān)系數(shù)據(jù)中查詢進(jìn)行測(cè)量過程中光探測(cè)器檢測(cè)到光譜峰值時(shí)驅(qū)動(dòng)電源輸出的工作電流值，輸出查詢得到的外界傳感量數(shù)值。本實(shí)施方式區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)利用DFB激光器作光源的技術(shù)方案，而是將現(xiàn)有DFB激光器更換為輸出波長隨驅(qū)動(dòng)電流的變化實(shí)現(xiàn)波長掃描的面發(fā)射激光器光源，同時(shí)搭配相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電源及控制電路對(duì)測(cè)量的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算即可得到測(cè)量的傳感量。由于面發(fā)射激光器的波長變化范圍一般超過2nm,那么本實(shí)施方式僅僅通過電流掃描的方式就可以讓面發(fā)射激光器出射光波長覆蓋光纖光柵波長的變化，而且由于采用電流調(diào)諧的方式，面發(fā)射激光器響應(yīng)速度可以很快，又由于電流的掃面步長可以做得很小，因而調(diào)諧精度高?？梢栽诘统杀镜幕A(chǔ)上實(shí)現(xiàn)較高的波長調(diào)諧速度，具有波長解調(diào)原理簡(jiǎn)單、成本低、響應(yīng)速度塊、尺寸小等優(yōu)點(diǎn)。圖2是本實(shí)用新型光纖光柵傳感裝置第二實(shí)施方式的示意圖。本實(shí)施方式進(jìn)一步包括對(duì)所述傳感光纖光柵進(jìn)行定標(biāo)的參考光纖光柵6,所述參考光纖光柵6—端與所述激光器光源1的發(fā)光面耦合，另一端與所述光探測(cè)器的探測(cè)端對(duì)應(yīng)設(shè)置，所述處理單元進(jìn)一步計(jì)算所述傳感光纖光柵的中心波長與所述參考光纖光柵的波長誤差之間的差值，得到最終的傳感光纖光柵中心波長值。還進(jìn)一步包括保持所述激光器光源和參考光纖光柵溫度穩(wěn)定的溫度控制電路9、設(shè)置于所述激光器光源1發(fā)光面與光纖光柵5之間的光隔離器3、設(shè)置于所迷激光器光源1發(fā)光面與光纖光柵5之間的光分束器4，所述光分束器4的出光口至少與一個(gè)光纖光柵5耦合。所述激光器光源1的波長變化范圍大于所有傳感光纖光柵總的波長變化范圍。所述激光器光源在單橫模，單縱模形態(tài)下工作。下面詳細(xì)描述本實(shí)施方式。面發(fā)射激光器1通過光纖耦合輸出光，輸出的光通過光隔離器3進(jìn)入1X(N+1)光分束器4，光隔離器3可以防止反射回的光進(jìn)入到面發(fā)射激光器1影響面發(fā)射激光器的單模特性。分束器4連接到(N+1)個(gè)1X2光分束器4，分束器4再接入各自的傳感光纖光柵5和參考光纖光柵6。標(biāo)號(hào)7為N路傳感用光纖光柵。圖2表示的是反射式的光纖光柵，反射光通過1X2光分束器4的另外一個(gè)臂進(jìn)入光柵^Jt透射信號(hào)探測(cè)用PD8。如果是透射式的光纖光柵，則將傳感光纖光柵5的透射輸出端接入各自的PD8。PD8輸出的信號(hào)接入控制電路10。面發(fā)射激光器可以不對(duì)背光進(jìn)行檢測(cè)，而是在面發(fā)射激光器1的輸出光纖端再加一個(gè)1X2的光分束器，分出部分光用于面發(fā)射激光器1光功率監(jiān)控。控制電路10同時(shí)提供溫度控制信號(hào)給面發(fā)射溫度控制電路9控制面發(fā)射激光器的溫度。控制電路10同時(shí)提供電流掃描信號(hào)給電流掃描電路2，控制面發(fā)射激光器1的電流掃描。另外標(biāo)號(hào)12紙顯示屏。整個(gè)測(cè)量過程如下面發(fā)射激光器的電流^使用一定的頻率掃描，掃描頻率可以從幾Hz到幾百Hz，掃描電流從0或者閾值電流以上的某個(gè)點(diǎn)變化到最大工作電流。電流掃描時(shí)面發(fā)射激光器1的波長發(fā)生變化，同時(shí)其輸出功率也發(fā)生改變，假定通過傳感光纖光柵5反射或者透射的光功率經(jīng)探測(cè)器檢測(cè)到的光電流為IFBG,面發(fā)射激光器1本身的背光探測(cè)電流為IMPD,那么反射率或者透射率為Ifbg/Impd。通過電流掃描，可以得到不同掃描電流下的反射率或者透射率，通過計(jì)算求出反射率或者透射率峰值下對(duì)應(yīng)的電流值，然后才艮據(jù)面發(fā)射激光器1的波長和電流的關(guān)系，求出相應(yīng)電流下的波長值，這個(gè)波長值對(duì)應(yīng)傳感光纖光柵5的中心波長。所有N+1路傳感光纖光柵中心波長通過N+1路探測(cè)電路同時(shí)求出，并且根據(jù)求出的參考光纖光柵6的中心波長和其事先標(biāo)定的參考中心波長的差異，求出波長系統(tǒng)誤差。然后所有求出的傳感光纖光柵5中心波長都減去這個(gè)系統(tǒng)誤差得到最終光纖光柵中心波長值。最后根據(jù)事先定標(biāo)好的每個(gè)傳感光纖光柵傳感量和中心波長的關(guān)系求出應(yīng)變或者溫度、應(yīng)力等傳感量的大小，最后通過顯示屏顯示(圖未示)。這里面發(fā)射激光器1的波長可以與傳感光纖光^f冊(cè)的波長匹配，波長的變化范圍可以覆蓋所有傳感光纖光柵的變化范圍。面發(fā)射激光器1可以工作在單橫模和單縱模狀態(tài)。面發(fā)射激光器輸出的功率通過分束器分束。傳感光纖光柵5反射后到達(dá)探測(cè)器的功率可以高于探測(cè)器所能探測(cè)到的最小值。在事先校準(zhǔn)面發(fā)射激光器1的波長隨其工作電流變化時(shí)，可以保持面發(fā)射激光器1在工作時(shí)的溫度一致并保持恒定，溫度的穩(wěn)定可以通過半導(dǎo)體制冷片實(shí)現(xiàn)。目前單^t工作的面發(fā)射激光器典型波長有850nm，980nm,1310nm,1550nm等。由于光纖光柵的波長一般位于C波段1525-1565nm的范圍，因此一般采用1550nm左右波長的面發(fā)射激光器1,單模出纖功率超過lmW,邊模抑制比大于30dB。面發(fā)射激光器1的驅(qū)動(dòng)電源可以采用恒流驅(qū)動(dòng)方式，掃描電流可以為線性變化的鋸齒波信號(hào)，電流從O或者閾值電流掃描到面發(fā)射激光器1的最大驅(qū)動(dòng)電流。lx(N+1)的光分束器5—般采用熔融拉錐型光纖耦合器，可以由1X2，1X3,1X4分束器等組合而成。在更具體的實(shí)施方式中，其中N-1。使用的面發(fā)射激光器1為1550nm單模同軸封裝帶尾纖面發(fā)射激光器，閾值電流為3mA,最大工作電流為19mA.。當(dāng)電流/人5mA變化到15mA時(shí)，波長從1545.09nm變到1548.07nm，變化范圍為3nm。出纖功率從0.28mW變化到1.377mW.邊模抑制比在電流從4-15mA范圍變化時(shí)，都大于40dB,表明面發(fā)射激光器l都工作在單模狀態(tài)。面發(fā)射激光器l波長隨電流的變化可以通過一個(gè)公式擬合得出波長=0.007778*12+0.153333*1+1544.03，其中I為注入電流，單位為mA。上述結(jié)果為室溫下的測(cè)試值。使用的光纖光柵型號(hào)為FTS-IOO，為反射式溫度傳感器，光纖光柵溫度與波長的關(guān)系為T=-10*(X-X0)A2+100*OX0)+25,人0為室溫下參考光纖光柵6的中心波長。實(shí)驗(yàn)中使用的參考光纖光柵6標(biāo)稱i(H1545.5nm，測(cè)量的溫度范圍為-20-140度，在此溫度范圍內(nèi)波長變化范圍為1545.3到1547.18nm，位于面發(fā)射激光器1的波長變化范圍內(nèi)。實(shí)施方式中掃描電流從0-25mA變化，電流掃描步長為0.25mA，面發(fā)射激光器1的溫度保持在室溫，傳感光纖光柵5測(cè)試一個(gè)被加熱的小鋁塊的溫度。鋁塊下有個(gè)洞用來插入傳感光纖光柵5，同時(shí)還有一個(gè)更小的洞用來插入熱電偶溫度計(jì)測(cè)量鋁塊的溫度加以比較。首先在室溫下測(cè)量傳感光纖光柵5的反射信號(hào)，測(cè)量得到的反射率出現(xiàn)峰值位置的電流在6.5mA。經(jīng)過計(jì)算此時(shí)對(duì)應(yīng)的光纖光柵峰值波長為1545.35nm,說明光纖光柵的標(biāo)稱波長與實(shí)際波長有差異，這個(gè)可能是由于光纖光柵制作的不一致性造成的。因此，實(shí)施方式中傳感光纖光柵室溫下的波長值修正為1545.35nm。本實(shí)施方式中面發(fā)射激光器1和參考光纖光柵6均保持在室溫，測(cè)試所得的9波長系統(tǒng)誤差幾乎為零。圖3為鋁塊溫度為167°C時(shí)，反射信號(hào)和面發(fā)射激光器1背光檢測(cè)信號(hào)以及面發(fā)射激光器1電壓信號(hào)與電流的關(guān)系圖，從圖中可以看出在掃描電流為11.5mA時(shí)，反射信號(hào)出現(xiàn)一個(gè)峰值，由面發(fā)射激光器1波長與電流關(guān)系可以計(jì)算出對(duì)應(yīng)的波長，這個(gè)波長減去系統(tǒng)誤差即為傳感光纖光柵5中心波長，根據(jù)傳感光纖光4冊(cè)5溫度和中心波長的關(guān)系可以計(jì)算出傳感光纖光柵5溫度為150°C。圖4為不同溫度下傳感光纖光柵5的反射信號(hào)曲線圖。表1為計(jì)算得到的溫度(也就是面發(fā)射激光器1構(gòu)成的光纖光柵傳感裝置測(cè)量的溫度)和熱電偶測(cè)試結(jié)果的比較，在溫度較高時(shí)本實(shí)用新型光纖光柵傳感裝置測(cè)試得到的溫度要低于熱電偶測(cè)試的溫度，并且溫度越高，與熱電偶測(cè)試的溫度差別越大，主要原因可能在于放置光纖光柵的孔比較大，光纖光柵沒有與鋁塊緊密接觸，因而光纖光柵測(cè)試的溫度沒有鋁塊自身溫度那么高。另外一個(gè)原因是電流的掃描步長較大，為0,25mA,計(jì)算出的溫度分辨力在6°C左右，如果要提高測(cè)溫精度到1。C，可以將電流測(cè)試步長減小到0.04mA左右。表l:計(jì)算得到的溫度和熱電偶測(cè)試結(jié)果的比較<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>綜上所述，本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，采用面發(fā)射激光器作為光纖光柵傳感裝置中的可調(diào)諧光源，它不需要集成微機(jī)電裝置，波長的改變通過注入電流的改變實(shí)現(xiàn)，波長調(diào)諧范圍大，調(diào)諧速度快。這種面發(fā)射激光器構(gòu)成的光纖光柵傳感裝置具有波長解調(diào)原理簡(jiǎn)單、成本低、響應(yīng)速度塊、尺寸小等優(yōu)點(diǎn)。由于面發(fā)射激光器的激光腔腔長很短，激射波長隨電流的變化可以超過0.3nm/mA,比傳統(tǒng)的DFB激光器電流調(diào)諧效率高30倍以上，傳統(tǒng)的DFB化范圍內(nèi)波長總的變化一般小于lnm，但面發(fā)射激光器的波長變化超過2nm，由于傳感用的光纖光柵波長變化范圍一般在1.5-2納米左右，因此僅僅通過電流掃描的方式面發(fā)射激光器就可以覆蓋光纖光柵波長的變化，適合用作光纖光柵傳感器的光源。但DFB激光器除了電流掃描外，還需要加上溫度的改變，導(dǎo)致調(diào)諧速度變慢，調(diào)諧精度差。由于面發(fā)射激光器采用電流調(diào)諧的方式，因而響應(yīng)速度可以很快，又由于電流的掃面步長可以做得很小，因而調(diào)諧精度高。面發(fā)射激光器可以采用同軸封裝方式，成本低廉同時(shí)體積很小，由面發(fā)射激光器構(gòu)成的光纖光柵傳感裝置完全可以做成手持式的小型化傳感裝置。另一方面，本實(shí)用新型對(duì)面發(fā)射激光器采取溫度穩(wěn)定的措施，這可以通過半導(dǎo)體制冷片控溫來實(shí)現(xiàn)，但僅僅采取溫度穩(wěn)定措施仍可能不能獲得高的測(cè)試精度。由于面發(fā)射激光器的波長隨溫度的變化大概為0.08nm/。C,如果溫度的穩(wěn)定范圍為+-1。C，那么波長的漂移為+-0.0811111。又由于光纖光柵波長隨溫度的變化大概為0.01nm/。C,因此如果沒有參考光纖光柵，溫度的測(cè)試誤差將達(dá)到+-8°C,誤差很大，因此在裝置中增加了參考光纖光柵，參考光纖光柵保持恒定的溫度、應(yīng)變、應(yīng)力等，以保證參考光纖光柵的中心波長在外界環(huán)境變化時(shí)保持穩(wěn)定，從而提供一個(gè)恒定的參考波長。比如參考光纖光柵的中心波長為XO。假定溫度穩(wěn)定范圍為+-1。C,那么參考波長的穩(wěn)定度為X0+-0.01nm。假定此時(shí)面發(fā)射激光器測(cè)試得到的參考光纖光柵的波長為"，波長誤差為入1-X0，就說明面發(fā)射激光器的真實(shí)波長需要在原來的基礎(chǔ)上減去這個(gè)波長誤差XO。通過這樣的校準(zhǔn)，溫度測(cè)試的精度原理上和參考光纖光柵溫度穩(wěn)定度相同。由于光纖光柵均為單模工作，因此要求面發(fā)射激光器也為單橫模、單縱模工作。本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施方式中共用一個(gè)面發(fā)射激光器光源，通過光分束器分成N+1路，N+1個(gè)傳感之路中的每一路可以串連一個(gè)或者多個(gè)光纖光柵傳感器，串連的光纖光柵中心波長不同，并聯(lián)的支路光纖光柵中心波長相同，面發(fā)射激光器的波長變化范圍可以大于任意支路串接的所有光纖光柵測(cè)試范圍內(nèi)總的波長變化范圍。由于光纖光柵的波長變化范圍一般為2nm，因此如果只串連一個(gè)光纖光柵，要求面發(fā)射激光器的波長變化范圍大于2nm，如果串連2個(gè)，要求面發(fā)射激光器的波長變化范圍大于4nm。面發(fā)射激光器電流調(diào)諧時(shí)不但波長改變，同時(shí)輸出功率也改變，輸出功率可以通過面發(fā)射激光器封裝的背光檢測(cè)PD檢測(cè)，或者通過光分束器分出部分光作為功率檢測(cè)用，可以根據(jù)需要將光纖光柵的反射或者透射譜除以面發(fā)射激光器的輸出功率得到精確的反射或者透射譜。參閱圖5，另外，本實(shí)用新型還提供一種光纖光柵傳感電路，包括輸出可變工作電流到面發(fā)射激光器光源進(jìn)行波長掃描的驅(qū)動(dòng)電源，在所述掃描波長與傳感光纖光柵中心波長匹配時(shí)記錄下此時(shí)驅(qū)動(dòng)電源輸出電流值的記錄單元，在驅(qū)動(dòng)電源輸出電流值、傳感光纖光柵中心波長與外界傳感量之間的關(guān)系數(shù)據(jù)中查詢所述記錄的驅(qū)動(dòng)電源輸出電流值得到對(duì)應(yīng)傳感量的查詢單元。所述掃描波長可以是面發(fā)射激光器在變化輸入電流情況下的變化波長，所述掃描波長與傳感光纖光柵中心波長匹配可以指面發(fā)射激光器的出射光進(jìn)入傳感光纖光柵中之后，光探測(cè)器檢測(cè)到傳感光纖光柵光譜峰值。所述驅(qū)動(dòng)電源輸出電流值、傳感光纖光柵中心波長與外界傳感量之間的關(guān)系數(shù)據(jù)，可以是在正式測(cè)量前預(yù)先獲得的數(shù)據(jù)，具體獲取方法參見上述本實(shí)用光纖光斥冊(cè)傳感裝置實(shí)施方式。參閱圖6，在另一實(shí)施方式中，可以進(jìn)一步包括利用參考光纖光柵對(duì)所述傳感光纖光^"中心波長進(jìn)行定標(biāo)的定標(biāo)單元。還參閱圖6，在另一實(shí)施方式中，可以進(jìn)一步包括控制所述面發(fā)射激光器溫度的溫度控制單元。以上對(duì)本實(shí)用新型所提供的一種光纖光柵傳感裝置及其電路進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施方式的說明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。權(quán)利要求1.一種光纖光柵傳感裝置，包括激光器光源、傳感光纖光柵以及光探測(cè)器，所述激光器光源的發(fā)光面與所述傳感光纖光柵一端耦合，所述傳感光纖光柵另一端與所述光探測(cè)器的探測(cè)端對(duì)應(yīng)設(shè)置，其特征在于，所述激光器光源是波長可通過電流調(diào)諧的面發(fā)射激光器光源，還包括輸出可變工作電流到所述激光器光源對(duì)其進(jìn)行波長調(diào)諧的驅(qū)動(dòng)電源、連接所述光探測(cè)器和驅(qū)動(dòng)電源以獲得外界傳感量的控制電路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖光柵傳感裝置，其特征在于進(jìn)一步包括對(duì)所述傳感光纖光柵進(jìn)行定標(biāo)的參考光纖光柵，所述參考光纖光柵一端與所述激光器光源的發(fā)光面耦合，另一端與所述光探測(cè)器的探測(cè)端對(duì)應(yīng)設(shè)置。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光纖光柵傳感裝置，其特征在于進(jìn)一步包括保持所述激光器光源和參考光纖光柵溫度穩(wěn)定的溫度控制電路。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的光纖光柵傳感裝置，其特征在于進(jìn)一步包括設(shè)置于所述激光器光源發(fā)光面與光纖光柵之間的光隔離器。5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的光纖光4冊(cè)傳感裝置，其特征在于進(jìn)一步包括設(shè)置于所述激光器光源發(fā)光面與光纖光柵之間的光分束器，所述光分束器的出光口至少與一個(gè)所述傳感光纖光柵耦合。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光纖光柵傳感裝置，其特征在于所述激光器光源的波長變化范圍大于所有傳感光纖光柵總的波長變化范圍。7.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的光纖光柵傳感裝置，其特征在于所述激光器光源的工作模式為單橫模和單縱模。8.—種光纖光^H專感電路，其特征在于，包括輸出可變工作電流到面發(fā)射激光器光源進(jìn)行波長掃描的驅(qū)動(dòng)電源，在所述掃描波長與傳感光纖光柵中心波長匹配時(shí)記錄下此時(shí)驅(qū)動(dòng)電源輸出電流值的記錄單元，在驅(qū)動(dòng)電源輸出電流值、傳感光纖光柵中心波長與外界傳感量之間的關(guān)系數(shù)據(jù)中查詢所述記錄的驅(qū)動(dòng)電源輸出電流值得到對(duì)應(yīng)傳感量的查詢單元。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光纖光柵傳感電路，其特征在于進(jìn)一步包括利用參考光纖光^^對(duì)所述傳感光纖光柵中心波長進(jìn)行定標(biāo)的定標(biāo)單元。10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的光纖光柵傳感電路，其特征在于進(jìn)一步包括控制所述面發(fā)射激光器溫度的溫度控制單元。專利摘要本實(shí)用新型公開一種光纖光柵傳感裝置及其電路。所述光纖光柵傳感裝置，包括激光器光源、傳感光纖光柵以及光探測(cè)器，所述激光器光源的發(fā)光面與所述傳感光纖光柵一端耦合，所述傳感光纖光柵另一端與所述光探測(cè)器的探測(cè)端對(duì)應(yīng)設(shè)置，所述激光器光源是波長可通過電流調(diào)諧的面發(fā)射激光器光源，還包括輸出可變工作電流到所述激光器光源的驅(qū)動(dòng)電源、連接所述光探測(cè)器和驅(qū)動(dòng)電源的控制電路。面發(fā)射激光器光源輸出波長隨驅(qū)動(dòng)電源輸出電流的變化進(jìn)行波長掃描，當(dāng)掃描波長與光纖光柵中心波長匹配時(shí)，根據(jù)此時(shí)的電流值計(jì)算出對(duì)應(yīng)的中心波長，再根據(jù)所述中心波長與傳感量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可以對(duì)溫度、壓力、應(yīng)力等參數(shù)進(jìn)行低成本高效率的測(cè)量。文檔編號(hào)G01D5/26GK201322624SQ20082021424公開日2009年10月7日申請(qǐng)日期2008年11月27日優(yōu)先權(quán)日2008年11月27日發(fā)明者陳志標(biāo)申請(qǐng)人:世紀(jì)晶源科技有限公司