基于低相干干涉原理的单模光纤珐珀压力解调系统技术方案

技术编号:17770330 阅读:26 留言:0更新日期:2018-04-21 23:04
本实用新型专利技术提供了一种基于低相干干涉原理的单模光纤珐珀压力解调系统,包括LED光源、3dB光纤耦合器、单模光纤珐铂压力传感器、单模光纤珐铂温度传感器、解调模块、信号处理模块;所述第二3dB光纤耦合器的另一侧连接单模光纤珐铂压力传感器,所述第三3dB光纤耦合器的另一侧连接单模光纤珐铂温度传感器;所述第二3dB光纤耦合器和第三3dB光纤耦合器连接第一3dB光纤耦合器的一侧都分别连接解调模块;所述解调模块连接信号处理模块。本实用新型专利技术使用单模光纤珐铂压力传感器和单模光纤珐铂温度传感器两个传感器,并且两只传感器都会在解调系统中完成解调,利用两只传感器可以达到降低温度变化对压力传感器的影响,使压力传感系统解调结果更加精确。

【技术实现步骤摘要】
基于低相干干涉原理的单模光纤珐珀压力解调系统
本技术属于压力解调
,尤其是涉及一种基于低相干干涉原理的单模光纤珐珀压力解调系统。
技术介绍
低相干干涉技术用作位移解调方式主要有时间扫描式和空间扫描式。对应的传感器普遍为法布里-珀罗传感器,但在现有的技术中法-珀传感器的温度-压力交叉敏感问题使得压力传感器的使用条件必须为同一温度下,在不同温度下的压力传感会出现精度降低,误差过大的问题,这就使压力传感的使用条件受到限制。同时,偏振分光功能的实现广泛使用的是方解石、冰洲石格兰泰勒偏振分光棱镜,这种偏振分光棱镜均为正方体,难以避免自身长度孔径比较大的问题,造成通过偏振分光棱镜之后寻常光和非寻常光重叠空间较小,对低相干干涉的解调影响较大,为了克服这一问题,我们提出一种新型的低相干干涉解调系统。
技术实现思路
有鉴于此,本技术旨在提出一种基于低相干干涉原理的单模光纤珐珀压力解调系统,以解决现有的温度压力交叉敏感以及偏振分光棱镜自身长度孔径比较大的情况。为达到上述目的,本技术的技术方案是这样实现的:一种基于低相干干涉原理的单模光纤珐珀压力解调系统,包括LED光源、3dB光纤耦合器、单模光纤珐铂压力传感器、单模光纤珐铂温度传感器、解调模块、信号处理模块;所述3dB光纤耦合器为三个,包括第一3dB光纤耦合器、第二3dB光纤耦合器、第三3dB光纤耦合器;所述LED光源连接第一3dB光纤耦合器的一侧,所述第一3dB光纤耦合器的另一侧分别连接第二3dB光纤耦合器的一侧和第三3dB光纤耦合器的一侧;所述第二3dB光纤耦合器的另一侧连接单模光纤珐铂压力传感器,所述第三3dB光纤耦合器的另一侧连接单模光纤珐铂温度传感器;所述第二3dB光纤耦合器和第三3dB光纤耦合器连接第一3dB光纤耦合器的一侧都分别连接解调模块;所述解调模块连接信号处理模块。进一步的,所述解调模块包括光信号先后经过的起偏器、扩束透镜、准直透镜、双折射光楔、检偏棱镜、线阵CCD,所述起偏器与检偏棱镜偏振方向互相垂直,所述起偏器与双折射光楔的光轴方向成45度角,所述线阵CCD连接信号处理模块。进一步的,检偏棱镜采用金红石晶体检偏棱镜。进一步的,所述检偏棱镜之间采用低折射率胶合剂固定。进一步的,所述检偏棱镜的光信号输入侧安装增透膜。相对于现有技术,本技术所述的基于低相干干涉原理的单模光纤珐珀压力解调系统具有以下优势:(1)本技术所述的基于低相干干涉原理的单模光纤珐珀压力解调系统使用单模光纤珐铂压力传感器和单模光纤珐铂温度传感器两个传感器,并且两只传感器都会在解调系统中完成解调,利用两只传感器可以达到降低温度变化对压力传感器的影响,使压力传感系统解调结果更加精确。(2)本技术所述的基于低相干干涉原理的单模光纤珐珀压力解调系统采用金红石晶体检偏棱镜和低折射率胶合剂,减小了检偏棱镜的长度孔径比,根据光学系统所需孔径D进行计算,长度可以达到0.4D,缩小了体积,增大通过偏振分光棱镜之后寻常光和非寻常光的重叠空间,更利于低相干干涉的解调。附图说明构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解,本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术,并不构成对本技术的不当限定。在附图中:图1为本技术实施例所述的基于低相干干涉原理的单模光纤珐珀压力解调系统原理示意图。附图标记说明:1-LED光源;2-第一3dB光纤耦合器;3-第二3dB光纤耦合器;4-第三3dB光纤耦合器;5-单模光纤珐铂压力传感器;6-单模光纤珐铂温度传感器;7-起偏器;8-扩束透镜;9-准直透镜;10-双折射光楔;11-检偏棱镜;12-线阵CCD;13-检偏棱镜;14-信号处理模块。具体实施方式需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本技术的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。在本技术的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。如图1所示,基于低相干干涉原理的单模光纤珐珀压力解调系统,包括LED光源1、3dB光纤耦合器、单模光纤珐铂压力传感器5、单模光纤珐铂温度传感器6、解调模块13、信号处理模块14;所述3dB光纤耦合器为三个,包括第一3dB光纤耦合器2、第二3dB光纤耦合器3、第三3dB光纤耦合器4;所述LED光源1连接第一3dB光纤耦合器2的一侧,所述第一3dB光纤耦合器2的另一侧分别连接第二3dB光纤耦合器3的一侧和第三3dB光纤耦合器4的一侧;所述第二3dB光纤耦合器3的另一侧连接单模光纤珐铂压力传感器5,所述第三3dB光纤耦合器4的另一侧连接单模光纤珐铂温度传感器6;使用单模光纤珐铂压力传感器5和单模光纤珐铂温度传感器6两个传感器,并且两只传感器都会在解调系统中完成解调,利用两只传感器可以达到降低温度变化对压力传感器的影响,使压力传感系统解调结果更加精确。所述第二3dB光纤耦合器3和第三3dB光纤耦合器4连接第一3dB光纤耦合器2的一侧都分别连接解调模块13;所述解调模块13连接信号处理模块。解调模块13包括光信号先后经过的起偏器7、扩束透镜8、准直透镜(9)、双折射光楔10、检偏棱镜11、线阵CCD12,所述起偏器7与检偏棱镜11偏振方向互相垂直,所述起偏器7与双折射光楔10的光轴方向成45度角,所述线阵CCD12连接信号处理模块14。检偏棱镜11采用金红石晶体检偏棱镜11。所述检偏棱镜11之间采用低折射率胶合剂固定。所述检偏棱镜11的光信号输入侧安装增透膜。采用金红石晶体检偏棱镜和低折射率胶合剂,减小了检偏棱镜11的长度孔径比,根据光学系统所需孔径D进行计算,长度可以达到0.4D,缩小了体积,增大通过偏振分光棱镜之后寻常光和非寻常光的重叠空间,更利于低相干干涉的解调。工作原理:如图1所示,搭建本技术所述单模光纤珐珀压力解调系统。当外界压力发生变化时,单模光纤珐铂压力传感器5硅片形变量与压力改变量呈线性关系。而硅片形变量与F-P腔腔长也呈线性关系,故可以通过对光信号进行解调确定某时刻的F-P腔腔长,进而得出外界的压力值。同样,单模光纤珐铂温度传感器6也有相应的腔长改变,通过解调本文档来自技高网...
基于低相干干涉原理的单模光纤珐珀压力解调系统

【技术保护点】
基于低相干干涉原理的单模光纤珐珀压力解调系统,其特征在于:包括LED光源(1)、3dB光纤耦合器、单模光纤珐铂压力传感器(5)、单模光纤珐铂温度传感器(6)、解调模块(13)、信号处理模块(14);所述3dB光纤耦合器为三个,包括第一3dB光纤耦合器(2)、第二3dB光纤耦合器(3)、第三3dB光纤耦合器(4);所述LED光源(1)连接第一3dB光纤耦合器(2)的一侧,所述第一3dB光纤耦合器(2)的另一侧分别连接第二3dB光纤耦合器(3)的一侧和第三3dB光纤耦合器(4)的一侧;所述第二3dB光纤耦合器(3)的另一侧连接单模光纤珐铂压力传感器(5),所述第三3dB光纤耦合器(4)的另一侧连接单模光纤珐铂温度传感器(6);所述第二3dB光纤耦合器(3)和第三3dB光纤耦合器(4)连接第一3dB光纤耦合器(2)的一侧都分别连接解调模块(13);所述解调模块(13)连接信号处理模块。

【技术特征摘要】
1.基于低相干干涉原理的单模光纤珐珀压力解调系统,其特征在于:包括LED光源(1)、3dB光纤耦合器、单模光纤珐铂压力传感器(5)、单模光纤珐铂温度传感器(6)、解调模块(13)、信号处理模块(14);所述3dB光纤耦合器为三个,包括第一3dB光纤耦合器(2)、第二3dB光纤耦合器(3)、第三3dB光纤耦合器(4);所述LED光源(1)连接第一3dB光纤耦合器(2)的一侧,所述第一3dB光纤耦合器(2)的另一侧分别连接第二3dB光纤耦合器(3)的一侧和第三3dB光纤耦合器(4)的一侧;所述第二3dB光纤耦合器(3)的另一侧连接单模光纤珐铂压力传感器(5),所述第三3dB光纤耦合器(4)的另一侧连接单模光纤珐铂温度传感器(6);所述第二3dB光纤耦合器(3)和第三3dB光纤耦合器(4)连接第一3dB光纤耦合器(2)的一侧都分别连接解调模块(13);所述解调模块(13)连接信...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘柯
申请(专利权)人:天津求实飞博科技有限公司
类型:新型
国别省市:天津,12

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