The invention provides a multi parameter measuring device based on a taper polarization optical fiber Bragg grating optoelectronic oscillator, including a laser, a first polarization controller, a phase modulator, an optical fiber, a second polarization controller, a ring device, a photodetector, an electric amplifier, a coupler, a signal acquisition and processing unit. The laser signal from the laser light source enters the phase modulator through the first polarization controller. The signal output from the phase modulator is transferred into the optical fiber, and the second polarization controller is connected at the output end of the fiber. The signal output from the second polarization controller enters the 1# port of the ring device, and there is a taper polarization maintaining fiber Bragg grating. Sensors, the signal output from the 2# port of the circulator enters the taper polarization maintaining fiber Bragg grating sensor. The taper polarization fiber grating sensor will reflect part of the signal, the reflected signal enters the ring device through the 2# port of the annular device, and the signal output from the 3# port of the ring-shaped device enters the photoelectric detector.
【技术实现步骤摘要】
一种基于拉锥保偏光纤光栅光电振荡器的多参量测量方法及装置
本专利技术涉及一种光电振荡器的应变和温度测量装置及方法,具体涉及一种基于拉锥保偏光纤光栅光电振荡器的多参量测量装置及方法
技术介绍
与传统的传感技术相比,光纤传感器由于具有传输损耗低、结构紧凑、耐高温、耐腐蚀、抗电磁干扰、制备工艺简单等优点,特别是频带宽、信息容量大、传输损耗低可以实现长距离和分布式测量,近年来备受研究人员的高度重视。目前,微波技术与光子技术交叉融合出现了微波光子学,该方向充分发挥了光子和微波技术的优点,成为近年来一个新的研究方向。微波技术具有高分辨率、响应速度快、集成化等特点,将光信号参量转换为微波信号,利用数字信号处理技术可以获得高精度快速的光信号参数。因此,微波光子技术在光信号检测和光纤传感解调方面具有潜在的技术优势,有望解决当前光纤传感技术面临的难题。基于微波光子的光纤传感器技术的基本工作原理是利用光纤传感单元将被测物理量变化转换为光信号参量变化,然后经过光纤传输后利用微波光子技术和光电变换技术进一步将微波光子信号转换至微波信号进行检测。如2013年,李明等研究人员提出了基于光电振荡器的相移光纤布拉格光栅应变传感系统,申请号为CN201310300760.X,通过提高微波功率放大器、相位调制器、光电探测器以及相移布拉格光纤光栅的带宽,可以使得其测量范围达到几十吉赫兹,克服了分辨率与测量范围之间的相互制约。2015年,祝艳宏等研究人员提出了一种基于光电振荡器的振动传感装置,申请号CN201510277508.0,本专利技术采用光纤马赫增德尔调制器的一臂作为传感头,能够提高振动信 ...
【技术保护点】
1.一种基于拉锥保偏光纤光栅光电振荡器的多参量测量装置,其特征是包括如下依次连接的器件:激光器、第一偏振控制器、相位调制器、光纤、第二偏振控制器、环形器、光电探测器、电放大器、耦合器、信号采集及处理单元,其中激光器发出的激光信号通过第一偏振控制器进入相位调制器,从相位调制器输出的信号进入光纤中传输,在光纤的输出端连接第二偏振控制器,从第二偏振控制器输出的信号进入环形器1#端口,设有拉锥保偏光纤光栅传感器,环形器2#端口输出的信号进入拉锥保偏光纤光栅传感器,拉锥保偏光纤光栅传感器将会反射部分信号,被反射的信号经环形器2#端口进入环形器,从环形器3#端口输出的信号进入光电探测器,光电探测器将输出的信号转换成电信号,电信号经电放大器放大后进入耦合器,耦合器将放大的电信号分成两束信号,第一束信号驱动相位调制器,第二束信号经信号采集及处理单元进行处理获得拉锥保偏光纤光栅传感器上的测量信息。
【技术特征摘要】
1.一种基于拉锥保偏光纤光栅光电振荡器的多参量测量装置,其特征是包括如下依次连接的器件:激光器、第一偏振控制器、相位调制器、光纤、第二偏振控制器、环形器、光电探测器、电放大器、耦合器、信号采集及处理单元,其中激光器发出的激光信号通过第一偏振控制器进入相位调制器,从相位调制器输出的信号进入光纤中传输,在光纤的输出端连接第二偏振控制器,从第二偏振控制器输出的信号进入环形器1#端口,设有拉锥保偏光纤光栅传感器,环形器2#端口输出的信号进入拉锥保偏光纤光栅传感器,拉锥保偏光纤光栅传感器将会反射部分信号,被反射的信号经环形器2#端口进入环形器,从环形器3#端口输出的信号进入光电探测器,光电探测器将输出的信号转换成电信号,电信号经电放大器放大后进入耦合器,耦合器将放大的电信号分成两束信号,第一束信号驱动相位调制器,第二束信号经信号采集及处理单元进行处理获得拉锥保偏光纤光栅传感器上的测量信息。2.根据权利要求1所述的一种基于拉锥保偏光纤光栅光电振荡器的多参量测量装置,其特征在于,所述激光器为可调谐激光器,所述光纤为普通单模光纤、色散位移光纤中的一种。3.根据权利要求1所述的一种基于拉锥保偏光纤光栅光电振荡器的多参量测量装置,其特征在于,所述光纤(204)为长度为1.0km的普通单模光纤,光纤(204)的输出端连接第二偏振控制器(205);拉锥保偏光纤光栅传感器(207)的是利用保偏光纤拉制成直径为6.2μm的微纳光纤,刻制20个周期的光纤光栅,总的长度为6cm。4.根据权利要求1所述的一种基于拉锥保偏光纤光栅光电振荡器的多参量测量装置,其特征在于,光电探测器(208)为50GHz的FinisarXPDV21x0RA,响应波长为1528~1564nm,光电探测器(208)把输出的信号转换成电信号,电信号经电放大器(209)放大后进入耦合器(210),耦合器(210)将放大的电信号分成两路信号,...
【专利技术属性】
技术研发人员:杜佳豪,周锋,卞东,宋昊,孔维宾,王如刚,
申请(专利权)人:盐城工学院,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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