一种全息光源塑型式光栅感测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种全息光源塑型式光栅感测装置，属于全息配件技术领域，包含：光源塑型单元，其将光源所产生的光谱塑型为具有线性的光源光谱；分光单元，其将光源光谱分光后，分别输出可感测待测物理量变化的第一布拉格光纤光栅以形成反射光谱；以及二极管放大电路，与分光单元耦接，用以接收反射光谱，并将反射光谱的能量变化转成电压输出。本实用新型专利技术可以在单一针对光源塑型的元件下做到多点测量，是不同测量点的校正量一致，以布拉格光纤光栅对光源的塑型的方式更可大幅提高针对微小真的测量的灵敏度。又以光循环器的架设方式可以防止感测端的反射光谱信号对光源的干扰。再以光能量变化方式解调的方式可做到高频宽的动态与暂态信号感测。

Holographic light source shaping grating sensing device

The utility model discloses a holographic grating shaping light sensing device, which belongs to the technical field of plastic accessories, holographic includes a light source unit, the spectral shape generated by a light source for the light source spectrum with linear; light unit, the light source spectrum, output can sense the physical quantity to be measured change the first fiber Prague grating to form a reflection spectrum; and a diode amplifier circuit, and the light unit is coupled to receive the reflection spectrum, and the energy reflection spectra is changed into voltage output. The utility model can be used in a single source for plastic components to achieve multi-point measurement, different measurement point correction, using fiber Prague grating of light plastic way can greatly improve the sensitivity of the measurement is really small. Moreover, the arrangement of the optical circulator can prevent the interference of the reflected spectrum signal from the sensing end to the light source. Moreover, the method of demodulating light energy can achieve high frequency dynamic and transient signal sensing.

【技术实现步骤摘要】
一种全息光源塑型式光栅感测装置
本技术属于全息配件
，尤其是一种全息光源塑型式光栅感测装置。
技术介绍
在全息系统中，光栅感测装置主要是将宽频光源经过光耦合器后先通过布拉格光纤光栅，由于布拉格光纤光栅具有反射频谱的特性，当其受压、受拉货受温度变化时，其反射频谱会有漂移现象。目前常用的作法是，在光耦合器的另一个输出端接上解调单元，如长周期光纤光栅。此方式存在以下缺点：若以光谱仪为解读装置，其测量以静态为主，对动态信号的测量具有困难；若要做到数个测量点同时测量，以长周期光纤光栅的能量解调方式为例，就需要相对应数量的长周期光纤光栅元件，由于不同的长周期光纤光栅都有其本身制作时的规格特性，因此在做定量校正时就需针对每个长周期光纤光栅都做不同的校正；长周期光纤光栅的穿透频谱穿透率决定测量灵敏度；虽然光耦合器成本低廉，但由于光耦合器本身不具方向性，因此反射光谱会干扰光源光谱，对测量结果的定量会有影响。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术提出一种全息光源塑型式光栅感测装置。本技术的技术方案是这样实现的：一种全息光源塑型式光栅感测装置，包含：光源塑型单元，其将光源所产生的光谱塑型为具有线性的光源光谱；分光单元，其将所述光源光谱分光后，分别输出可感测待测物理量变化的第一布拉格光纤光栅以形成反射光谱；以及二极管放大电路，与所述分光单元耦接，用以接收所述反射光谱，并将所述反射光谱的能量变化转成电压输出。作为优选，所述光源塑型单元为光源耦接至长周期光纤光栅。作为优选，还包括具有旋钮的平移台，将所述长周期光纤光栅粘着于平移台上，用以控制所述长周期光纤光栅的穿透光谱。作为优选，所述分光单元为光耦合器耦接至光循环器。作为优选，所述光耦合器为星形光耦合器，其后接有相对应星形光耦合器输出埠数目的光循环器。本技术的有益效果如下：可以在单一针对光源塑型的元件下做到多点测量，是不同测量点的校正量一致，此外，改以布拉格光纤光栅对光源的塑型的方式更可大幅提高针对微小真的测量的灵敏度。又以光循环器的架设方式可以防止感测端的反射光谱信号对光源的干扰。此外，以光能量变化方式解调的方式可做到高频宽的动态与暂态信号感测。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术光栅感测装置的测量双点物理量时的实施例示意图；图2是长周期光纤光栅塑型后的光源光谱图；图3是以光隔离器与布拉格光纤光栅做为光源塑型元件的装置示意图；图4是光栅感测装置针对悬臂梁双点测量的示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1所示，本实施例提供一种全息光源塑型式光栅感测装置，其中光源塑型单元1包含光源11、长周期光纤光栅13、平移台12、旋钮14，分光单元2包含光耦合器21和光循环器22、23。从图1可知，光源11经由光纤跳线3接到长周期光纤光栅13，长周期光纤光栅13粘着在平移台12上，由旋钮14控制长周期光纤光栅13的穿透频谱波谷位置，使粘着于待测物上的布拉格光纤光栅6的反射频谱峰值波长包含在长周期光纤光栅13穿透频谱的斜率段之中。长周期光纤光栅13后接光耦合器21分光至光循环器22、23的第一埠，光循环器的第二埠接到布拉格光纤光栅6，而第三埠接到二极管放大电路4、5，再接到输出装置，例如示波器等显示测量结果。如图2所示，长周期光纤光栅13后的光源11所具备的光谱示意图，若布拉格光纤光栅6的反射频谱波峰处的波长处于正斜率段111之内，则在受拉与受热下布拉格光纤光栅6的反射频谱会有往长波长方形漂移的特性，如此由二极管放大电路4、5解调出的电压信号会有增大电压的结果。反之，若布拉格光纤光栅6的反射频谱波峰处的波长位于负斜率段112之内，则在受拉与受热下布拉格光纤光栅6的反射频谱会有往长波长方形漂移的特性，如此由二极管放大电路4、5解调出的电压信号会有减少电压的结果。而若光谱中有一段具有特别高的斜率，则在此区操作的布拉格光纤光栅6的反射光谱的变化会更为灵敏。因此由旋钮14控制长周期光纤光栅13的穿透频谱波谷位置就可控制感测的电压信号的正、负及灵敏度。如图3所示，此图是为了得到测量微小变形物理量的高灵敏度感测时的装置图，将图1的长周期光纤光栅13改为布拉格光纤光栅16，并于光源11后接上光隔离器15，以防止布拉格光纤光栅16的反射光谱干扰光源11。由旋钮14控制平移台12可使感测物理量的布拉格光纤光栅6的反射频谱位于相应的光源光谱的斜率区段。由于相对于长周期光纤光栅13而言，布拉格光纤光栅16具有更窄的穿透频谱，因此可得到更高的测量灵敏度。本申请中如果只使用其中一个光循环器22，则可做到单点感测，而若将光耦合器21改为星状耦合器，则可搭配更多的光循环器数目以测量三点以上的同步感测资料。如图4所示，提供了测量两点动态应变的实施例。为了测量架于固定端10的悬臂梁9受自由振动的表面应变响应，可将布拉格光纤光栅6分别贴于近固定端的位置7与尖端位置8，实验前后由调整旋钮14将长周期光纤光栅13的穿透频谱正斜率中心处调至布拉格光纤光栅6的反射频谱峰值处。当悬臂梁自由振动时，位置7与位置8的动态应变响应会造成布拉格光纤光栅6的反射频谱产生动态的左右漂移，由于光源11已经由长周期光纤光栅13塑型，因此上述的反射频谱左右漂移的光谱的总功率会有动态的变化，最后可由二极管放大电路4、5分别解调出能量变化的相应电压值。而光循环器22、23会避免反射光经由光耦合器21反射回光源11处干扰光源。依据本申请的感测装置，可以在单一针对光源塑型的元件下做到多点测量，是不同测量点的校正量一致，此外，改以布拉格光纤光栅对光源的塑型的方式更可大幅提高针对微小真的测量的灵敏度。又以光循环器的架设方式可以防止感测端的反射光谱信号对光源的干扰。此外，以光能量变化方式解调的方式可做到高频宽的动态与暂态信号感测。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全息光源塑型式光栅感测装置，其特征在于，包含：光源塑型单元，其将光源所产生的光谱塑型为具有线性的光源光谱；分光单元，其将所述光源光谱分光后，分别输出可感测待测物理量变化的第一布拉格光纤光栅以形成反射光谱；以及二极管放大电路，与所述分光单元耦接，用以接收所述反射光谱，并将所述反射光谱的能量变化转成电压输出。

【技术特征摘要】
1.一种全息光源塑型式光栅感测装置，其特征在于，包含：光源塑型单元，其将光源所产生的光谱塑型为具有线性的光源光谱；分光单元，其将所述光源光谱分光后，分别输出可感测待测物理量变化的第一布拉格光纤光栅以形成反射光谱；以及二极管放大电路，与所述分光单元耦接，用以接收所述反射光谱，并将所述反射光谱的能量变化转成电压输出。2.根据权利要求1所述的一种全息光源塑型式光栅感测装置，其特征在于，所述光源塑型单元为光源耦接至长周期光纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈华钦，
申请(专利权)人：陈华钦，
类型：新型
国别省市：福建,35