專利名稱：多光纖光柵傳感器解調(diào)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種傳感器解調(diào)儀，尤其是涉及一種多光纖光柵傳感器解調(diào)儀，
特別適用于測量光纖光柵傳感器的特性。
背景技術(shù)：
光纖光柵是一種新型光纖無源器件，自1978年問世至今，世界上許多科研和工 程技術(shù)人員投身到光纖光柵的研制和應(yīng)用工作中，與其相關(guān)的各種技術(shù)得到了很大發(fā)展。 1989年研究成功的基于掩膜板的紫外寫入制作技術(shù)使光纖光柵的批量化生產(chǎn)和工業(yè)化應(yīng) 用成為可能?，F(xiàn)在，光纖光柵已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于光纖通信和傳感領(lǐng)域之中。在傳感器領(lǐng)域 中，光纖光柵傳感器具有(1)基于光波波長和帶寬為傳感機(jī)制，使測量信號不受光源強(qiáng)度 波動、光纖彎曲、光纖連接損耗和探測器靈敏度變化等因素影響；(2)可以使用波分復(fù)用技 術(shù)在一根光纖中串接多個光纖光柵傳感器，同時對多個測量點、多個物理量進(jìn)行準(zhǔn)分布測 量；(3)體積小、重量輕、不受電磁干擾、本質(zhì)安全。所以，光纖光柵已被應(yīng)用于制作高精度、 高可靠性的溫度、應(yīng)變、壓力、位移、振動、聲音和磁場等傳感器，在航空、船舶、電力、石油化 工和醫(yī)學(xué)等多個領(lǐng)域中發(fā)揮著重要的作用。 光纖光柵傳感器對各種物理量的測量是基于光纖光柵的反射譜或透射譜的特性 隨物理量的改變這一特性來實現(xiàn)的。因此，制作光纖光柵傳感器解調(diào)儀，對光纖光柵的反 射譜或透射譜特性進(jìn)行測量并將其特性參數(shù)解調(diào)成所測物理量的值是光纖光柵傳感器系 統(tǒng)中一項不可避免的重要技術(shù)。目前，人們已經(jīng)用多種方法設(shè)計制作出光纖光柵傳感器解 調(diào)儀。然而，這些解調(diào)儀有的是專門針對光纖布拉格光柵傳感器設(shè)計的，不適用于長周期 光纖光柵傳感器的測量。而且針對光纖布拉格光柵傳感器設(shè)計的解調(diào)儀一般只測量光柵的 波長，而不測量光柵的帶寬，所以不適用于那些基于帶寬隨被測物理量變化為機(jī)理的啁啾 光纖光柵傳感器。有的是專門針對長周期光纖光柵傳感器設(shè)計的，不適用于光纖布拉格光 柵傳感器和啁啾光纖光柵傳感器的測量。通用的光譜分析儀可以測量光纖布拉格光柵傳感 器、啁啾光纖光柵傳感器和長周期光纖光柵傳感器的波長和帶寬，但是其測量速度慢，只適 用于測量傳感器的靜態(tài)性能。因此，目前的光纖光柵傳感器解調(diào)儀還沒有同時具備測量光 纖布拉格光柵傳感器、啁啾光纖光柵傳感器和長周期光纖光柵傳感器的靜態(tài)和動態(tài)性能的 功能。

發(fā)明內(nèi)容為了達(dá)到一臺光纖光柵傳感器解調(diào)儀同時具備測量光纖布拉格光柵傳感器、啁啾 光纖光柵傳感器和長周期光纖光柵傳感器的靜態(tài)和動態(tài)性能的目的，本實用新型提供一種 新型光纖光柵傳感器解調(diào)儀，用同一解調(diào)儀測量傳感器中光纖光柵的波長和帶寬，用一臺 解調(diào)儀同時可以測量光纖布拉格光柵傳感器、啁啾光纖光柵傳感器和長周期光纖光柵傳感 器的靜態(tài)和動態(tài)性能。 本實用新型為了達(dá)到上述的目的，提供一種多光纖光柵傳感器解調(diào)儀它包括為激光光源，與激光光源光束輸出端以光束連接的前級光纖耦合器，分別與前級光纖耦合器光 束輸出端以光束連接的光隔離器和光電探測器，與光電探測器電連接的數(shù)據(jù)采集卡，與數(shù) 據(jù)采集卡輸出端相連接的計算機(jī)處理器，與計算機(jī)處理器輸出端相連接的顯示器，與光隔 離器光束輸出端相連接以光束連接的光束輸出端上置有測試端口的后級光纖耦合器，以及 傳感器測試端口 ；還包括置于前級光纖耦合器與光電探測器之間的光路上的波長判定器， 所述激光光源為可調(diào)光纖激光器，所述光電探測器至少有4個，所述后級光纖耦合器至少 有4個，所述傳感器測試端口至少有4個。 所述傳感器測試端口包括光纖布拉格光柵傳感器測試端口 ，啁啾光纖光柵傳感器 測試端口和長周期光纖光柵傳感器測試端口 。 本實用新型與現(xiàn)有的光纖光柵傳感器解調(diào)儀相比有顯著的效益。，如上述的結(jié)構(gòu)，本實用新型的傳感器解調(diào)儀，包括至少4個光電探測器，至少4個
后級光纖耦合器，至少4個傳感器測試端口 。在所述傳感器測試端口中包括光纖布拉格光
柵傳感器測試端口 ，啁啾光纖光柵傳感器測試端口和長周期光纖光柵傳感器測試端口 。所
以本實用新型傳感器解調(diào)儀同時可以測量光纖布拉格光柵傳感器、啁啾光纖光柵傳感器和
長周期光纖光柵傳感器的特性。即在同一臺傳感器解調(diào)儀上可以同時測量多個的光纖布拉
格光柵傳感器、啁啾光纖光柵傳感器和長周期光纖光柵傳感器。
如上述的結(jié)構(gòu)，本實用新型的傳感器解調(diào)儀包括置于前級光纖耦合器與光電探 測器之間的光路上的波長判定器，所述激光光源為可調(diào)光纖激光器。所以本實用新型傳感 器解調(diào)儀的波長和周期均可調(diào)節(jié)，不僅具有高信噪比、高分辨力、高測量頻率和大的動態(tài)測 量范圍這些優(yōu)點，在達(dá)到較高測量頻率的同時，還具有很高的動態(tài)測量范圍，可以用來精確 測量光纖光柵傳感器的靜態(tài)和動態(tài)性能。
如上述的結(jié)構(gòu)，本實用新型的傳感器解調(diào)儀也不同于通用的光譜儀，本實用新型
的傳感器解調(diào)儀不僅可以測量光纖光柵的靜態(tài)參數(shù)，也可以測量動態(tài)參數(shù)。
如上述的結(jié)構(gòu)，本實用新型傳感器解調(diào)儀的激光光源為可調(diào)光纖激光器并配有
波長判定器，在提高傳感器解調(diào)儀精度的同時，也簡化了傳感器解調(diào)儀中計算機(jī)處理器對
波長的處理程序。

圖1是本實用新型的多光纖光柵傳感器解調(diào)儀一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖1中l(wèi)為激光光源；2為前級光纖耦合器；3為光波長判定器；4為光隔離器；5、
6、7、8為后級光纖耦合器；9、 10、 11 、 12為傳感器測試端口 ，其中9為光纖布拉格光柵傳感器 測試端口， 10為光纖啁啾光柵傳感器測試端口， 11為長周期光纖光柵傳感器測試端光輸出 口 ， 12為長周期光纖光柵傳感器測試端光輸入口 ； 13、 14、 15、 16為光電探測器；17為數(shù)據(jù)采 集卡；18為計算機(jī)處理器；19為顯示器。 圖2是本實用新型的多光纖光柵傳感器解調(diào)儀中可調(diào)光纖激光器一實施例的結(jié) 構(gòu)示意圖； 圖2中20為泵浦激光器，21為波分復(fù)用器，22為摻鉺光纖，23為光纖耦合器，24 為窄帶可調(diào)光纖濾波器，25為前端光隔離器，26為后端光隔離器，27為窄帶可調(diào)光纖濾波 器驅(qū)動器。CN 201463922 U 圖3是本實用新型的多光纖光柵傳感器解調(diào)儀中光波長判定器一實施例的結(jié)構(gòu) 示意圖； 圖3中28為第一光纖耦合器，29為通帶中心波長為短波長的短波光纖濾波器，30 為通帶中心波長為長波長的長波光纖濾波器，31為第二光纖耦合器。 圖4是本實用新型的光纖光柵傳感器解調(diào)儀在應(yīng)用于測試光纖光柵傳感器特性 測試一實施例的連接示意圖； 圖4中32為光纖布拉格光柵傳感器，33為光纖布拉格光柵傳感器，34為光纖布 拉格光柵傳感器，35為啁啾光纖光柵傳感器，36為啁啾光纖光柵傳感器，37為啁啾光纖光 柵傳感器，38為長周期光纖光柵傳感器，39為長周期光纖光柵傳感器，40為長周期光纖光 柵傳感器。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖說明本實用新型多光纖光柵傳感器解調(diào)儀的結(jié)構(gòu)特征。 如圖1所示，本實用新型的多光纖光柵傳感器解調(diào)儀包括為激光光源l，與激光光
源1光束輸出端以光束連接的前級光纖耦合器2，分別與前級光纖耦合器2光束輸出端以光
束連接的光隔離器4和波長判定器3，與波長判定器3光束輸出端以光束連接的光電探測
器15，與光電探測器15電連接的數(shù)據(jù)采集卡17，與數(shù)據(jù)采集卡17輸出端相連接的計算機(jī)
處理器18，與計算機(jī)處理器18輸出端相連接的顯示器19 ; 如圖l所示，在本實施例中包括4個光電探測器13、14、15、16 ;4個后級光纖耦合 器5、6、7、S ;4個傳感器測試端口 9、 10、 11、 12，其中11和12共同組成一個長周期光纖光柵 傳感器的測試端口。其中后級光纖耦合器5以光束與光隔離器4的光束輸出端相連接，后 級光纖耦合器6以光束與后級光纖耦合器5的光束輸出端相連接，后級光纖耦合器7、8分 別以光束與后級光纖耦合器6相連接；傳感器測試端口 9為光纖布拉格光柵傳感器測試端 口與后級光纖耦合器8以光束相連接；傳感器測試端口 IO為光纖啁啾光柵傳感器測試端口
與后級光纖耦合器7以光束相連接；傳感器測試端口 11為長周期光纖光柵傳感器測試端光 輸出口與后級光纖耦合器5以光束相連接；傳感器測試端口 12為長周期光纖光柵傳感器測
試端光輸入口與光電探測器16以光束相連接；光電探測器13與后級光纖耦合器8以光束 相連接；光電探測器14與后級光纖耦合器7以光束相連接；光電探測器13、14、15、16)均與 數(shù)據(jù)采集卡17電連接。 如圖1所示，在本實施例中，所述長周期光纖光柵傳感器的周期在60iim 1000 ii m之間；所述光纖布拉格光柵傳感器和啁啾光纖光柵傳感器的周期為1 P m量級，是 短周期。 在本實施例中，所述激光光源1為可調(diào)光纖激光器。如圖2所示的結(jié)構(gòu)。 激光光源1發(fā)出的光經(jīng)過前級光纖耦合器2，一部分進(jìn)入光波長判定器3，另一部 分通過光隔離器4進(jìn)入后級光纖耦合器5 ;通過光隔離器4到后級光纖耦合器5的光被分 為兩部分，一部分進(jìn)入后級光纖耦合器6，另一部分由長周期光纖光柵傳感器測試端光輸出 口 11出射到解調(diào)儀外，作為測試長周期光纖光柵傳感器特性的光源。后級光纖耦合器6將 進(jìn)入的光分為兩部分，其中一部分光進(jìn)入后級光纖耦合器7，通過啁啾光纖光柵傳感器測試 端口 10出射到解調(diào)儀外，作為測試啁啾光纖光柵傳感器特性的光源；另一部分光進(jìn)入后級光纖耦合器8，通過光纖布拉格光柵傳感器測試端口 9出射到解調(diào)儀外，作為測試光纖布拉 格光柵傳感器光源；在測試光纖布拉格光柵傳感器時，傳感器的一端接在儀器的光纖布拉 格光柵傳感器測試端口 9。光纖布拉格光柵傳感器的作用是將入射到光柵中的某些特定波 長的光反射回去使其不再向前傳輸，如果一寬帶的光入射到光纖布拉格光柵中，則波長處 于光柵反射帶寬內(nèi)的光被反射，其他波長的光可通過光柵繼續(xù)向前傳輸，將光柵反射的所 有光的強(qiáng)度按波長順序顯示就形成光柵的反射譜。傳感器測試端口 9出射的光也是帶寬很 窄的激光，可以近似看做單一波長的光，光的波長隨時間周期性線性逐漸增加。如果某一 時刻內(nèi)出射的光波長處于光纖布拉格光柵反射帶寬內(nèi)，則該波長的光由于光柵的作用被反 射，通過后級光纖耦合器8入射到光電探測器13，這時光電探測器13接收到的光強(qiáng)度較高。 如果某一時刻內(nèi)出射的光波長不在光柵反射帶寬內(nèi)，則該波長的光不受光柵的影響繼續(xù)向 前傳輸，這一時刻在光電探測器13的光強(qiáng)度為很弱。光電探測器13將接受到的光信號轉(zhuǎn) 換為電信號后被數(shù)據(jù)采集卡17(在本實施例中為A/D轉(zhuǎn)換器)采集并將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù) 字信號輸入到計算機(jī)處理器18內(nèi)。把一個周期內(nèi)輸入到計算機(jī)處理器中所有時刻的電信 號的強(qiáng)度按時間順序顯示，則可以得到光纖布拉格光纖光柵傳感器的反射譜，因為電信號 的強(qiáng)度對應(yīng)光的強(qiáng)度，時刻對應(yīng)光的波長。 在測試啁啾光纖光柵傳感器時，傳感器的一端接在儀器的啁啾光纖光柵傳感器測 試端口10。啁啾光纖光柵的作用是將入射到光柵中的某些特定波長的光反射回去使其不再 向前傳輸，如果一寬帶光入射長周期光纖光柵中，則波長處于光柵反射帶寬內(nèi)的光被反射， 其他波長的光可通過光柵繼續(xù)向前傳輸，將光柵反射的所有光的強(qiáng)度按波長順序顯示就形 成光柵的反射譜。 一般來說，與光纖布拉格光柵相比，啁啾光纖光柵的反射帶寬要大。傳感 器測試端口 10出射的光也是帶寬很窄的激光，可以近似看做單一波長的光，光的波長隨時 間周期性線性逐漸增加。如果某一時刻內(nèi)出射的光波長處于啁啾光纖光柵反射帶寬內(nèi)，則 該波長的光由于光柵的作用被反射，通過后級光纖耦合器7入射到光電探測器14，這時光 電探測器14接收到的的光強(qiáng)度較高。如果某一時刻內(nèi)出射的光波長不在光柵反射帶寬內(nèi)， 則該波長的光的不受光柵的影響繼續(xù)向前傳輸，這一時刻在光電探測器14的光強(qiáng)度為很 弱。光電探測器14將接受到的光信號轉(zhuǎn)換為電信號后被數(shù)據(jù)采集卡17采集并將模擬信號 轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號輸入到計算機(jī)處理器18內(nèi)。把一個周期內(nèi)輸入到計算機(jī)處理器中所有時 刻的電信號的強(qiáng)度按時間順序顯示，則可以得到光纖啁啾光纖光柵傳感器的反射譜，因為 電信號的強(qiáng)度對應(yīng)光的強(qiáng)度，時刻對應(yīng)光的波長。 在測試長周期光纖光柵傳感器特性時，傳感器的一端接在儀器的長周期光纖光柵 傳感器測試端光輸出口 ll，另一端接在儀器的長周期光纖光柵傳感器測試端光輸入口 12。 長周期光纖光柵的作用是將入射到光柵中的某些特定波長的光從光纖纖芯耦合到光纖包 層從而損耗掉不再向前傳輸，如果一寬帶光入射長周期光纖光柵中，則波長處于光柵作用 帶寬內(nèi)的光被損耗，其他波長的光可通過光柵繼續(xù)向前傳輸，在光柵后將所有光的強(qiáng)度按 波長順序顯示就形成光柵的透射譜。傳感器測試端口 11出射的光是帶寬很窄的激光，可以 近似看做單一波長的光，光的波長隨時間周期性線性逐漸增加。如果某一時刻內(nèi)出射的光 波長處于長周期光纖光柵作用帶寬內(nèi)，則該波長的光的由于光柵的作用被損耗，在這一時 刻由端口 12入射到光電探測器16的光強(qiáng)度跟端口 11出射時的光強(qiáng)相比很弱。如果某一 時刻內(nèi)出射的光波長不在長周期光纖光柵作用帶寬內(nèi)，則該波長的光的不受光柵的影響繼續(xù)向前傳輸，在這一時刻由端口 12入射到光電探測器16的光強(qiáng)度較強(qiáng)，跟端口 11出射時 的光強(qiáng)相近。光電探測器16將接受到的光信號轉(zhuǎn)換為電信號后被數(shù)據(jù)采集卡17采集并 將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號輸入到計算機(jī)處理器18中，把一個周期內(nèi)輸入到計算機(jī)處理 器中所有時刻的電信號的強(qiáng)度按時間順序顯示，則可以得到長周期光纖光柵傳感器的透射 譜，因為電信號的強(qiáng)度對應(yīng)光的強(qiáng)度，時刻對應(yīng)光的波長。經(jīng)測試得到了光纖光柵傳感器的 透射譜或反射譜后，就可以得出光纖光柵傳感器的特性參數(shù)為中心波長和帶寬。對于光纖 布拉格光纖光柵或啁啾光纖光柵傳感器，在其反射譜中光強(qiáng)度值處于最高點和最低點中間 的兩點的波長差就是傳感器的反射帶寬，處于這兩點中心的點對應(yīng)的波長就是傳感器的中 心波長。對于長周期光纖光柵傳感器，在其透射譜中光強(qiáng)度值處于最高點和最低點中間的 兩點的波長差就是傳感器的透射帶寬，處于這兩點中心的點對應(yīng)的波長就是傳感器的中心 波長。這樣，就測試到了光纖布拉格光纖光柵、啁啾光纖光柵光柵和長周期光纖光柵傳感器 的的中心波長和帶寬，顯示在解調(diào)儀的顯示器19上，測試的頻率與可調(diào)光纖激光器掃描的 頻率相同。 一般而言，光纖布拉格光柵傳感器和長周期光纖光柵傳感器是基于光柵的中心 波長隨被測物理量變化的機(jī)理來設(shè)計的，啁啾光纖光柵傳感器是基于光柵的反射帶寬隨被 測物理量變化的機(jī)理來設(shè)計的。在測試得到了光柵的中心波長或帶寬后，就可以傳感器中 光纖光柵特性參數(shù)與被測物理量的關(guān)系，計算出被測物理量的值。 圖2是本實用新型的多光纖光柵傳感器解調(diào)儀中可調(diào)光纖激光器一實施例的結(jié) 構(gòu)示意圖。如圖2所示，在本實施例中，所述激光光源1為可調(diào)光纖激光器。所述可調(diào)光纖 激光器1包括泵浦激光器20，波分復(fù)用器21，摻鉺光纖22，光纖耦合器23，帶有驅(qū)動器27 的窄帶可調(diào)光纖濾波器24，前、后端光隔離器25、26 ;由泵浦激光器20發(fā)射的激光束經(jīng)過波 分復(fù)用器21進(jìn)入摻鉺光纖22，摻鉺光纖22產(chǎn)生的寬帶自發(fā)輻射光經(jīng)波分復(fù)用器21和光 纖耦合器23進(jìn)入窄帶可調(diào)光纖濾波器24，通過窄帶可調(diào)光纖濾波器24的窄帶光經(jīng)過前端 光隔離器25后再次進(jìn)入摻鉺光纖22，出射為光纖激光器的激勵光，最后從后端光隔離器26 輸出窄帶激光光束。 如圖2的結(jié)構(gòu)，由摻鉺光纖22產(chǎn)生的寬帶自發(fā)輻射光經(jīng)波分復(fù)用器21和光纖耦 合器23進(jìn)入窄帶可調(diào)光纖濾波器24，在窄帶可調(diào)濾波器通帶帶寬內(nèi)的窄帶光通過該濾波 器24向前傳輸，其他的光均被損耗掉。通過濾波器24的窄帶光經(jīng)前端光隔離器25再次進(jìn) 入摻鉺光纖，成為了光纖激光器的激勵光。這樣，由激勵光、泵浦激光和有源物質(zhì)摻鉺光纖 就構(gòu)成了可調(diào)光纖激光器。由可調(diào)光纖激光器發(fā)出的是高能量密度的窄帶光，光的波長與 激勵光的波長相同，即與窄帶可調(diào)濾波器的通帶波長相同。光纖激光器發(fā)出的激光大部分 經(jīng)光纖耦合器23、后端光隔離器26輸出，小部分再由窄帶可調(diào)光纖濾波器、光隔離器和波 分復(fù)用器回到摻鉺光纖作為激勵光。通過光纖濾波器驅(qū)動器27可以調(diào)節(jié)窄帶可調(diào)光纖濾 波器24的通帶波長，從而調(diào)節(jié)光纖激光器的輸出波長，形成波長可調(diào)的光纖激光器?？烧{(diào) 光纖激光器發(fā)出激光的波長隨時間由設(shè)定的短波長逐漸線性增加到設(shè)定的長波長，然后再 由設(shè)定的長波長回到設(shè)定的短波長，如此周期性循環(huán)掃描。這里稱設(shè)定的短波長為激光器 掃描的初始波長，設(shè)定的長波長為激光器掃描的截止波長，掃描的周期就是解調(diào)儀測量的 頻率。 圖3是本實用新型的多光纖光柵傳感器解調(diào)儀中光波長判定器一實施例的結(jié)構(gòu) 示意圖。如圖3所示，所述波長判定器3包括第一、第二光纖耦合器28、31，短波光纖濾波器29和長波光纖濾波器30 ;光束從第一光纖耦合器28射出，經(jīng)過短波光纖濾波器29或長波 光纖濾波器30濾波后通過第二光纖耦合器31射出。 如圖3所示，通帶中心波長為長波長的為長波光纖濾波器30 ;通帶中心波長為短 波長的為短波光纖濾波器29。無論是短波光纖濾波器29的通帶中心波長A s和長波光纖濾 波器30的通帶中心波長A,均處于可調(diào)光纖激光器掃描的光波長范圍內(nèi)，并且分別靠近激 光器掃描波長的初始波長和截止波長。在本實施例中，通帶中心長波長A ^為1560-1568nm ; 通帶中心短波長入5為1522-1530nm。如果可調(diào)光纖激光器發(fā)出光通過第一光纖耦合器28 后同時進(jìn)入短波光纖濾波器29或長波光纖濾波器30，如果光的波長不在兩個濾波器的通 帶帶寬內(nèi)，那么光不能通過濾波器，第二光纖耦合器31就沒有光輸出。如果光的波長在短 波光纖濾波器29的通帶帶寬內(nèi)，那么光可以通過短波光纖濾波器29，并由第二光纖耦合器 31輸出。如果光的波長在長波光纖濾波器30的通帶帶寬內(nèi)，那么光可以通過長波光纖濾 波器30，并由第二光纖耦合器31輸出。由光波長判定器輸出的光被光電探測器15轉(zhuǎn)換為 電信號后被數(shù)據(jù)采集卡17采集經(jīng)模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號到計算機(jī)處理器18中，計算機(jī) 處理器根據(jù)這一信號來判定可調(diào)光纖激光器在每一時刻發(fā)出光的波長。這里把可調(diào)光纖激 光器發(fā)出激光通過短波光纖濾波器29后被計算機(jī)處理器通過采集卡得到的時刻標(biāo)記為^， 通過長波光纖濾波器30并被計算機(jī)處理器得到的時刻標(biāo)記為、。則在ts和、之間的時刻 t，可調(diào)光纖激光器發(fā)出的波長A為
^一 ^ 義-義s+(,-f》/ s
L S 0 圖4是本實用新型的光纖光柵傳感器解調(diào)儀在應(yīng)用于測試光纖光柵傳感器特性
測試一實施例的連接示意圖。如圖4所示，在傳感器測試端口 9上以光束連接著光纖布拉
格光柵傳感器32、光纖布拉格光柵傳感器33、光纖布拉格光柵傳感器34等；在傳感器測試
端口 10上以光束連接著啁啾光纖光柵傳感器35、啁啾光纖光柵傳感器36、啁啾光纖光柵傳
感器37等；傳感器測試端口 11、12以光束連接著長周期光纖光柵傳感器38、長周期光纖光
柵傳感器39、長周期光纖光柵傳感器40等。由圖4可看出，本實用新型內(nèi)的一個傳感器測
試端口可同時串聯(lián)測量多個同一種的光柵傳感器，在同一臺傳感器解調(diào)儀上可以同時測量
多個的光纖布拉格光柵傳感器、啁啾光纖光柵傳感器和長周期光纖光柵傳感器。 總之，本實用新型所提供的基于可調(diào)光纖激光器的多光纖光柵傳感器解調(diào)儀實現(xiàn)
可同時對長周期光纖光柵傳感器、光纖布拉格光柵傳感器和啁啾光纖光柵傳感器的特性進(jìn)
行動態(tài)測量、解調(diào)的功能，為光纖布拉格光柵傳感器、啁啾光纖光柵傳感器和長周期光纖光
柵傳感器提供了一種高性能的新型解調(diào)儀。
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權(quán)利要求一種多光纖光柵傳感器解調(diào)儀，包括激光光源，與激光光源光束輸出端以光束連接的前級光纖耦合器，分別與前級光纖耦合器光束輸出端以光束連接的光隔離器和光電探測器，與光電探測器電連接的數(shù)據(jù)采集卡，與數(shù)據(jù)采集卡輸出端相連接的計算機(jī)處理器，與計算機(jī)處理器輸出端相連接的顯示器，與光隔離器光束輸出端以光束連接的后級光纖耦合器以及傳感器測試端口，其特征在于包括置于前級光纖耦合器與光電探測器之間的光路上的波長判定器，所述激光光源為可調(diào)光纖激光器，所述光電探測器至少有4個，所述后級光纖耦合器至少有4個，所述傳感器測試端口至少有4個。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多光纖光柵傳感器解調(diào)儀，其特征在于所述傳感器測試端口 包括光纖布拉格光柵傳感器測試端口 、啁啾光纖光柵傳感器測試端口和長周期光纖光柵傳 感器測試端口。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多光纖光柵傳感器解調(diào)儀，其特征在于所述波長判定器包括 第一、第二光纖耦合器，短波光纖濾波器和長波光纖濾波器；光束從第一光纖耦合器射出， 經(jīng)過短波光纖濾波器或長波光纖濾波器濾波后通過第二光纖耦合器射出。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多光纖光柵傳感器解調(diào)儀，其特征在于所述可調(diào)光纖激光器 包括泵浦激光器，波分復(fù)用器，摻鉺光纖，光纖耦合器，帶有驅(qū)動器的窄帶可調(diào)光纖濾波器， 前、后端光隔離器；由泵浦激光器發(fā)射的激光束經(jīng)過波分復(fù)用器進(jìn)入摻鉺光纖，摻鉺光纖 產(chǎn)生的寬帶自發(fā)輻射光經(jīng)波分復(fù)用器和光纖耦合器進(jìn)入窄帶可調(diào)光纖濾波器，通過窄帶可 調(diào)光纖濾波器的窄帶光經(jīng)過前端光隔離器后再次進(jìn)入摻鉺光纖，出射為光纖激光器的激勵 光，最后從后端光隔離器輸出窄帶激光光束。
專利摘要一種多光纖光柵傳感器解調(diào)儀，包括可調(diào)光纖激光器，波長判定器，前級光纖耦合，光隔離器，至少4個光電探測器，至少4個后級光纖耦合器，至少4個傳感器測試端口，數(shù)據(jù)采集卡，計算機(jī)處理器和顯示器。傳感器測試端口中包括光纖布拉格光柵傳感器測試端口，啁啾光纖光柵傳感器測試端口和長周期光纖光柵傳感器測試端口。在同一臺傳感器解調(diào)儀上可以同時測量多個的光纖布拉格光柵傳感器、啁啾光纖光柵傳感器和長周期光纖光柵傳感器。
文檔編號G01D18/00GK201463922SQ20092007829
公開日2010年5月12日 申請日期2009年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月15日
發(fā)明者韋占雄 申請人:韋占雄