本實用新型涉及光纖傳感技術領域,具體的說是一種成本低、結構合理、工作可靠的光纖微腔傳感器解調裝置。
背景技術:
光纖微腔傳感器是一種新型的光纖傳感器,可以探測所處環境的溫度、壓強、應變等物理量。光纖微腔傳感器作為光纖傳感器的一種,具有靈敏度高、本征安全、不受電磁干擾、耐腐蝕、電絕緣性好、便于聯網與遠距離遙測、適于惡劣環境等一系列優點,在環境溫度檢測、建筑應力監測等領域應用廣泛。
光纖微腔傳感器利用光纖微腔干涉原理,光信號通過光纖微腔結構后形成穩定的干涉光譜,干涉光譜的光功率極值點波長會隨著外界環境物理量(溫度、壓強、應變等)的變化發生偏移,通過解調光的波長信號來確定傳感器所處環境物理量的變化情況。一般的解調方法是采用寬帶光源提供給光纖微腔傳感器輸入光信號,用光譜儀掃描光纖微腔傳感器輸出光的光譜,分析光譜極值點的波長值,根據波長值的偏移計算環境物理量的變化。但是對現有這種解調方法來說,掃描速度和波長精度都由光譜儀決定。光譜儀掃描速度快則波長精度低,無法體現光纖微腔傳感器靈敏度高的優勢;光譜儀波長精度高則掃描速度慢,不能滿足快速解調、實時監測的要求。因此,光纖微腔傳感器需要有一種可以實現高精度快速解調的傳感器解調裝置。
技術實現要素:
本實用新型針對現有技術中存在的缺點和不足,提出了一種成本低、結構合理、工作可靠的光纖微腔傳感器解調裝置。
本實用新型可以通過以下措施達到:
一種光纖微腔傳感器解調裝置,其特征在于設有掃描式激光器、光環形器、光纖微腔傳感器、光電探測器、數據采集卡以及上位機,其中上位機與數據采集卡的控制端和數據輸出端相連接,掃描式激光器的輸出端經光纖與光環行器的端口1相連接,光環形器的端口2與光纖微腔傳感器相連接,光環形器的端口3與光電探測器的輸入端相連接,光電探測器的輸出端與數據采集卡的輸入端相連接。
本實用新型中所述光纖均采用單模光纖。
本實用新型中掃描式激光器內的光纖采用單模光纖,光環行器內的光纖采用單模光纖。
本實用新型在工作的過程中,通過掃描式激光器、光環行器、光纖微腔傳感器完成光信號的產生與傳遞,其中掃描式激光器發出光波長呈周期性變化的激光,經環行器到達光纖微腔傳感器,激光信號在光纖微腔傳感器的光纖微腔結構中發生干涉效應,干涉后產生的信號光經過光纖原路返回到光環行器,光電探測器和數據采集卡對信號進行轉換與采集,攜帶有環境物理量信息的信號光經環行器到達光電探測器后轉換為電信號,再轉換為數字信號被數據采集卡采集,然后上傳至計算機進行進一步的處理。
本實用新型相對于現有技術,用掃描式激光器實現依次探測各波長光信號的方式,取代傳統光譜儀掃描的方法,擺脫了光譜儀掃描精度和掃描速度無法同時滿足的限制,可以實現高精度快速解調,實時監測光纖微腔傳感器的環境變化,能夠及時響應突發情況,價格成本較低,結構組成簡單,有利于系統集成和實際工程應用。
附圖說明
附圖1是本實用新型的結構示意圖。
附圖標記:掃描式激光器1、光環形器2、光纖微腔傳感器3、光電探測器4、數據采集卡5、上位機6。
具體實施方式
如附圖所示,本實用新型提出了一種光纖微腔傳感器解調裝置,其特征在于設有掃描式激光器1、光環形器2、光纖微腔傳感器3、光電探測器4、數據采集卡5以及上位機6,其中上位機6與數據采集卡5的控制端和數據輸出端相連接,掃描式激光器1的輸出端經光纖與光環行器2的端口1相連接,光環形器2的端口2與光纖微腔傳感器3相連接,光環形器2的端口3與光電探測器4的輸入端相連接,光電探測器4的輸出端與數據采集卡5的輸入端相連接。
本實用新型中所述光纖均采用單模光纖。
本實用新型中掃描式激光器1內的光纖采用單模光纖,光環行器內的光纖采用單模光纖。
本實用新型在工作的過程中,通過掃描式激光器1、光環行器2、光纖微腔傳感器3完成光信號的產生與傳遞,其中掃描式激光器1發出光波長呈周期性變化的激光,經光環行器2到達光纖微腔傳感器3,激光信號在光纖微腔傳感器的光纖微腔結構中發生干涉效應,干涉后產生的信號光經過光纖原路返回到光環行器2,光電探測器4和數據采集卡5對信號進行轉換與采集,攜帶有環境物理量信息的信號光經環行器到達光電探測器4后轉換為電信號,再轉換為數字信號被數據采集卡采集,然后上傳至計算機進行進一步的處理。
本實用新型相對于現有技術,用掃描式激光器實現依次探測各波長光信號的方式,取代傳統光譜儀掃描的方法,擺脫了光譜儀掃描精度和掃描速度無法同時滿足的限制,可以實現高精度快速解調,實時監測光纖微腔傳感器的環境變化,能夠及時響應突發情況,價格成本較低,結構組成簡單,有利于系統集成和實際工程應用。