脉冲激光发生器及使用其的光纤感测系统技术方案

本发明专利技术涉及使用脉冲激光发生器的光纤感测系统，包括从第一输入端接收由脉冲激光发生器生成的脉冲激光并将接收到的脉冲激光分枝并输出到第一输出端和第二输出端并且通过第三输出端输出分别由第一输出端和第二输出端输回的光的主光耦合器、与第一输出端联接的基准光纤、与第二输出端联接并且与多个感测点对应地串联或并联联接的多点感测光纤部、与第三输出端联接的光检测部、以及通过从光检测部输出的信号检测对于感测点的物理量的变化的诊断处理部。根据这种感测系统，在容易测量对于多个点的物理量的同时可以在时间上分析输入到光检测部的光，从而提供了简化分析结构的优点。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及脉冲激光发生器及使用其的光纤感测系统，具体地，涉及能够对多个感测点测量物理量的脉冲激光发生器及使用其的光纤感测系统。
技术介绍
最近，为了安全诊断桥梁、堤坝、船舶等大型构造物或建筑物，正致力于开发多种感测系统。这种感测系统中使用光纤格栅测量构造物的变形的方式已以多种方式被公开在韩国公开专利第10-2005-0099087号等中。然而，这种使用光纤格栅的方式由于需要检测从光源射出的光的波长移动，因此导致了对于响应光的分析变得复杂的缺点。
技术实现思路
本专利技术是为了改善如上所述的要求项而创出的，其目的在于提供容易测量对于多个点的物理量并且容易分析输入到光检测部的光的脉冲激光发生器及使用其的光纤感测系统。为了实现上述目的，根据本专利技术的使用脉冲激光器的光纤感测系统包括生成并输出脉冲激光的脉冲激光发生器；从第一输入端接收由所述脉冲激光发生器生成并输出的所述脉冲激光并将接收到的所述脉冲激光分枝并输出到第一输出端和第二输出端，并且通过第三输出端输出分别由所述第一输出端和所述第二输出端输回的光的主光耦合器；与所述第一输出端联接，反射通过所述主光耦合器输入的光来提供基准光信号并且由光纤以一定距离延伸而成的基准光纤；与所述第二输出端联接并且与多个感测点对应地串联或并联联接有光纤以能够分别对所述多个感测点测量测量对象物理量的多点感测光纤部；将通过所述第三输出端输入>的光信号变换成电气信号的光检测部；以及通过从所述光检测部输出的信号检测对所述感测点设定的物理量的变化的诊断处理部。优选地，所述脉冲激光发生器包括用于发射光的泵浦光源、增幅从所述泵浦光源入射的光并且添加有镱或铒的增幅光纤、由光纤形成环形谐振器以使得从所述泵浦光源供给的光通过所述增幅光纤循环并谐振的光纤谐振器、将从所述泵浦光源射出的光入射到所述光纤谐振器的光输入部、与所述光纤谐振器结合以通过主输出端输出由所述光纤谐振器生成的脉冲光的输出光耦合器、与所述光纤谐振器结合以同步位相的位相同步部、以及与所述光纤谐振器的两端结合以补偿输入光的色散来狭小地调节脉冲宽度并且由所述诊断处理部控制以能够改变所述光纤谐振器的谐振长度的色散补偿扫描部。根据本专利技术的一方面，所述色散补偿扫描部包括布置成将通过所述光纤谐振器的一端入射的光反射向与入射路径不同的方向的第一镜子、布置成与所述第一镜子相对，并且布置成将从所述第一镜子入射的光反射向与所述第一镜子不同的方向的第二镜子、布置成将从所述第二镜子入射的光反射向与所述第二镜子不同的方向的第三镜子、以及布置成将从所述第三镜子入射的光反射到所述光纤谐振器的另一端的第四镜子，其中，所述第一至第四镜子的表面上形成表面凹凸图案的格栅以补偿光的色散，并且以所述第一镜子和所述第二镜子为基准，间隔距离在所述第三镜子与所述第四镜子的水平方向上可变，并且所述第二镜子和所述第三镜子形成为能够相对于所述第一镜子和所述第四镜子在竖直方向上进行相对移动。根据本专利技术的另一方面，所述色散补偿扫描部包括与所述光纤谐振器的一端结合以通过调节输出端输出通过所述光纤谐振器入射的光并且使通过所述调节输出端入射的光入射到所述光纤谐振器的另一端的光循环器、将通过所述光循环器的所述调节输出端射出的光反射向与入射路径不同的方向的第一镜子、布置成与所述第一镜子相对并且布置成将从所述第一镜子入射的光反射向与所述第一镜子不同的方向的第二镜子、以及布置成将从所述第二镜子入射的光反射到所述第一镜子的基准镜子，其中，所述第一镜子和所述第二镜子的表面上形成表面凹凸图案的格栅以补偿光的色散，所述基准镜子由所述诊断处理部控制，并且设置成可移动以能够改变与所述第二镜子的间隔距离。此外，所述多点感测光纤部可以彼此串联地接合有光纤并且接合部分可以形成为感测点。此外，所述多点感测光纤部可以被配置成使长度彼此不同的光纤彼此并联接合以能够分别接收通过所述第二输出端入射并分枝的光，或者使长度彼此不同的光纤能够根据多路复用器选择性地接收入射的光。通过根据本专利技术的脉冲激光发生器及使用其的光纤感测系统，在容易测量对于多个点的物理量的同时可以在时间上分析输入到光检测部的光，从而提供了简化分析结构的优点。附图说明图1是示出根据本专利技术的第一实施方式的使用脉冲激光发生器的光纤感测系统的视图；图2是示出图1的脉冲激光发生器的第一实施方式的视图；图3是放大示出图2的色散补偿扫描部的用于改变谐振长度的部分的视图；图4是示出图1的脉冲激光发生器的第二实施方式的视图；图5是示出根据本专利技术的第二实施方式的光纤感测系统的视图；以及图6是示出根据本专利技术的第三实施方式的光纤感测系统的视图。具体实施方式下面，参照附图对根据本专利技术的优选实施方式的脉冲激光发生器及使用其的光纤感测系统进行更加详细的描述。图1是示出根据本专利技术的第一实施方式的使用脉冲激光发生器的光纤感测系统的视图。参照图1，根据本专利技术的光纤感测系统100包括脉冲激光发生器110、主光耦合器150、基准光纤160和多点感测光纤部180、光检测部191和诊断处理部195。脉冲激光发生器110生成并输出锁模脉冲激光。如图2所示，脉冲激光发生器110由具有泵浦光源111、光输入部119、增幅光纤113、光纤谐振器114、隔离器115、输出光耦合器117、位相同步部118和色散补偿扫描部120的结构而成。泵浦光源111将泵浦用光射出到光纤谐振器113。泵浦光源111适用用于射出激光的激光二极管(LD)。光输入部119将从泵浦光源111射出的光输入到光纤谐振器114内，并且可适用光耦合器或波分多路复用器(WDM；wavelength division multiplexer)。隔离器115被串联地设置到光纤谐振器114的环形回路轨道内，并且以一个方向引导光的行进方向。增幅光纤113由添加有镱(Yb)或铒(Er)的光纤形成，并且串联地设置到光纤谐振器114内以对通过光输入部119入射的光进行增幅。输出光耦合器117被结合到光纤谐振器114以通过主输出端131输出谐振的光的一部分。光纤谐振器114由单模光纤形成为位于闭轨道上的环形谐振器以使得从泵浦光源111经由光输入部119供给的光能够通过增幅光纤113谐振并循环，其中，光纤谐振器114的两端114a、114b与后述的色散补偿扫描部120联接。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用脉冲激光器的光纤感测系统，其特征在于，包括：脉冲激光发生器，生成并输出脉冲激光；主光耦合器，从第一输入端接收由所述脉冲激光发生器生成并输出的所述脉冲激光、并将接收的所述脉冲激光且分枝并输出到第一输出端和第二输出端，并且通过第三输出端输出分别由所述第一输出端和所述第二输出端输回的光；基准光纤，与所述第一输出端联接，反射通过所述主光耦合器输入的光来提供基准光信号，并且由光纤以一定距离延伸而成；多点感测光纤部，与所述第二输出端联接，并且与多个感测点对应地串联或并联联接有光纤以能够分别测量所述多个感测点的测量对象物理量；光检测部，将通过所述第三输出端输入的光信号变换成电气信号；以及诊断处理部，通过从所述光检测部输出的信号检测对所述感测点设定的物理量的变化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.01 KR 10-2012-0058989;2013.05.30 KR 10-2011.一种使用脉冲激光器的光纤感测系统，其特征在于，包括：
脉冲激光发生器，生成并输出脉冲激光；
主光耦合器，从第一输入端接收由所述脉冲激光发生器生成并输出
的所述脉冲激光、并将接收的所述脉冲激光且分枝并输出到第一输出端
和第二输出端，并且通过第三输出端输出分别由所述第一输出端和所述
第二输出端输回的光；
基准光纤，与所述第一输出端联接，反射通过所述主光耦合器输入
的光来提供基准光信号，并且由光纤以一定距离延伸而成；
多点感测光纤部，与所述第二输出端联接，并且与多个感测点对应
地串联或并联联接有光纤以能够分别测量所述多个感测点的测量对象物
理量；
光检测部，将通过所述第三输出端输入的光信号变换成电气信号；
以及
诊断处理部，通过从所述光检测部输出的信号检测对所述感测点设
定的物理量的变化。
2.如权利要求1所述的光纤感测系统，其中，所述脉冲激光发生器
包括：
泵浦光源，用于发射光；
增幅光纤，增幅从所述泵浦光源入射的光，并且添加有镱或铒；
光纤谐振器，由光纤形成环形谐振器以使得从所述泵浦光源供给的
光通过所述增幅光纤循环并谐振；
光输入部，将从所述泵浦光源射出的光入射到所述光纤谐振器；
输出光耦合器，与所述光纤谐振器结合以通过主输出端输出由所述
光纤谐振器生成的脉冲光；
位相同步部，与所述光纤谐振器结合以同步位相；以及
色散补偿扫描部，与所述光纤谐振器的两端结合以补偿输入光的色
散来狭小地调节脉冲宽度，并且由所述诊断处理部控制以能够改变所述

\t光纤谐振器的谐振长度。
3.如权利要求2所述的光纤感测系统，其中，所述色散补偿扫描部
包括：
第一镜子，布置成将通过所述光纤谐振器的一端入射的光反射向与
入射路径不同的方向；
第二镜子，布置成与所述第一镜子相对，并且布置成将从所述第一
镜子入射的光反射向与所述第一镜子不同的方向；
第三镜子，布置成将从所述第二镜子入射的光反射向与所述第二镜
子不同的方向；以及
第四镜子，布置成将从所述第三镜子入射的光反射到所述光纤谐振
器的另一端，
其中，所述第一至第四镜子的表面上形成表面凹凸图案的格栅以补
偿光的色散，
以所述第一镜子和所述第二镜子为基准，间隔距离在所述第三镜子
与所述第四镜子的水平方向上可变，并且所述第二镜子和所述第三镜子
形成为能够相对于所述第一镜子和所述第四镜子在竖直方向上进行相对
移动。
4.如权利要求2所述的光纤感测系统，其中，所述色散补偿扫描部
包括：
光循环器，与所述光纤谐振器的一端结合以通过调节输出端输出通
过所述光纤谐振器入射的光并且将通过所述调节输出端入射的光入射到
所述光纤谐振器的另一端；
第五镜子，将通过所述光循环器的所述调节输出端射出的光反射向
与入射路径不同的方向；
第六镜子，布置成与所述第五镜子相对，并且布置成将从所述第五
镜子入射的光...

【专利技术属性】
技术研发人员：李浩在，朱起南，
申请(专利权)人：韩国生产技术研究院，
类型：发明
国别省市：韩国;KR