一种可增加光纤光栅使用率的测量系统技术方案

本实用新型专利技术提出了一种可增加光纤光栅使用率的测量系统，该系统由波长解调模块、环形光开关和串有光纤光栅的单模光缆组成，其中波长解调模块是用来对反射回来的中心波长进行解调，测量出波长的偏移量。环形光开关可实现输入端口和输出端口的连接，从而实现联通不同的采集链路。串有光纤光栅的单模光缆用来测量光纤光栅对应的物理量，最终可通过采集链路的增加来实现相同中心波长光纤光栅传感器使用率的提高。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光纤光栅测量领域，具体涉及一种可增加光纤光栅使用率的测量系统，是一种能够通过不同采集通道、环形光开关来实现不同采集链路的光纤光栅测量系统，最终可提高相同中心波长的光纤光栅使用率。
技术介绍
光纤光栅传感技术是目前国内研究的热点之一。FBG传感器具有灵敏度高，可靠性好，在一根光纤内可实现多点测量。利用光纤光栅温度、应变敏感的特性，通过传感头的设计/封装，能够使光纤光栅产生轴向形变的物理量，均可通过光纤光栅来测量，它可以测量各种物理参数：温度、应变、压力、位移、加速度等。光纤光栅的测量原理就是在拉伸或压缩光纤光栅，或者改变温度等其他物理量，可以达到改变光纤光栅的周期L和有效折射率neff，从而达到改变光纤光栅的反射波长λB的目的。而且光纤光栅的中心波长的变化量和应变、温度的变化量成线性关系。根据这样的特性，可将光纤光栅制作成应变、温度、压力、加速度、位移等多种传感器。光纤光栅信号处理器用于实时采集各光纤光栅传感器的波长值，通过光栅传感器波长变化量的大小推算出相应物理量(温度、应力等)的改变大小。这样就实现了物理量传感检测的目的。虽然基于光纤光栅传感器测量参数和定位精度都比较准确，但是只能实现点式测量，而且对于固定的宽带光源带宽，所测的光纤光栅传感器个数有限。因此，现有技术的上述问题亟待解决。
技术实现思路
本技术通过增加一个环形光开关，组成一种新的光纤光栅测量装置。则可提高监测点数，提高相同中心波长的光纤光栅使用率。本技术请求保护一种可增加光纤光栅使用率的测量系统，该系统包括，波长解调模块、多根单模光缆和环形光开关：波长解调模块，用于发射宽带光源，同时对反射回来的中心波长进行解调，测量出波长的偏移量；环形光开关可实现输入端口和输出端口的连接，从而实现联通不同的采集链路；第一单模光纤和第二单模光纤的一端分别与波长解调模块的通道接口相连，另一端分别与环形光开关的第一输入端口和第二输入端口相连；第三单模光纤、第四单模光纤、第五单模光纤、第六单模光纤的一端分别与环形光开关的第一输出端口、第二输出端口、第三输出端口和第四输出端口相连；上述所有单模光纤上都串接有四个光纤光栅传感器。进一步的，所述波长解调模块包括宽带光源和信息处理模块。与现有技术相比，该技术具有显著优点：该技术加入了一个环形光开关，与环形光开关输入端口相连的不同的串有光纤光栅传感器的单模光缆，其光纤光栅传感器中心波长相同，可通过不同通道来区分。与环形光开关输出端口相连的不同的串有光纤光栅传感器的单模光缆，其光纤光栅传感器中心波长相同，可通过环形光开关输入端口和输出端口不同的组合方式进行区分，最终实现了光纤光栅传感器中心波长的重复使用，提高了使用效率。附图说明图1为本技术的可增加光纤光栅使用率的测量系统的一个具体实施方式的结构示意图。具体实施方式下面通过具体实施例对本技术作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本技术的保护范围。本技术是实现了一种可光纤光栅传感器使用率的测量系统，该装置由波长解调模块、环形光开关和串有光纤光栅的单模光缆组成，其中波长解调模块是用来对反射回来的中心波长进行解调，测量出波长的偏移量。环形光开关可实现输入端口和输出端口的连接，从而实现联通不同的采集链路。串有光纤光栅的单模光缆用来测量光纤光栅对应的物理量，最终可通过采集链路的增加来实现相同中心波长光纤光栅传感器使用率的提高。结合图1所示，图1为本技术的系统结构示意图，整个系统包括波长解调模块1、多根单模光缆(2、3、4、5、6、7)和环形光开关8；其中，波长解调模块1，用于发射宽带光源，同时对反射回来的中心波长进行解调，测量出波长的偏移量；通过中心波长的偏移量来解调相应的测量物理量，通过不同的采集链路来区分不同时间采集时同一中心波长偏移量。环形光开关可实现输入端口和输出端口的连接，从而实现联通不同的采集链路；第一单模光纤2和第二单模光纤3的一端分别与波长解调模块1的通道接口相连，另一端分别与环形光开关8的第一输入端口M2和第二输入端口M1相连；第三单模光纤4、第四单模光纤5、第五单模光纤6、第六单模光纤7的一端分别与环形光开关8的第一输出端口N4、第二输出端口N3、第三输出端口N2和第四输出端口N1相连；上述所有单模光纤上都串接有四个光纤光栅传感器。所示图1中8是一个环形光开关，它的输入端口M2和M1分别与串有光纤光栅的单模光缆(2、3)相连接，输出端口N1、N2、N3和N4分别与串有光纤光栅的单模光缆(4、5、6、7)相连接，其中光开关内部，M2、M1均可以和N1、N2、N3、N4相连接，根据不同的连接方式，可以实现不同的连接链路，当进行分时测量时则可实现了光纤光栅传感器中心波长的重复使用，提高了使用效率。本技术的工作流程为：技术中的波长解调模块包括宽带光源和信息处理模块，宽带光源发射出宽谱光后会通过不同的通道接口发出测量光，不同的通道接口和不同的串有光纤光栅传感器的普通单模光缆相连，然后串有光纤光栅传感器的普通单模光缆相连又与环形光开关的输入端口相连接，环形端口的输出端口又与不同的串有光纤光栅传感器的普通单模光缆相连接，通过环形光开关的输入端口和输出端口不同的连接方式，可得到不同的采集链路，通过不同的链路来提高光纤光栅中心波长的使用率，信息处理模块来监测光纤光栅反射回来的波长偏移量。本技术中应用具体实施例对本专利技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本专利技术的方法及其核心思想，对于本领域的一般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，都属于本专利技术的保护的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可增加光纤光栅使用率的测量系统，该系统包括，波长解调模块、多根单模光缆和环形光开关，其特征在于：波长解调模块，用于发射宽带光源，同时对反射回来的中心波长进行解调，测量出波长的偏移量；环形光开关可实现输入端口和输出端口的连接，从而实现联通不同的采集链路；第一单模光纤和第二单模光纤的一端分别与波长解调模块的通道接口相连，另一端分别与环形光开关的第一输入端口和第二输入端口相连；第三单模光纤、第四单模光纤、第五单模光纤、第六单模光纤的一端分别与环形光开关的第一输出端口、第二输出端口、第三输出端口和第四输出端口相连；上述所有单模光纤上都串接有四个光纤光栅传感器。

【技术特征摘要】
1.一种可增加光纤光栅使用率的测量系统，该系统包括，波长解调模块、多根单模光缆和环形光开关，其特征在于：波长解调模块，用于发射宽带光源，同时对反射回来的中心波长进行解调，测量出波长的偏移量；环形光开关可实现输入端口和输出端口的连接，从而实现联通不同的采集链路；第一单模光纤和第二单模光纤的一端分别与波长解调模块的通道接...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵利军，缑龙，贾磊，白磊，周晓旭，张佳鹏，曹桂芳，刘志英，杨莹，郭晓澎，
申请(专利权)人：山西省交通科学研究院，山西省交通建设工程质量检测中心有限公司，
类型：新型
国别省市：山西;14