基于微纳光纤半耦合器海洋多参量一体化监测系统及方法技术方案

本发明专利技术涉海洋环境监测及一种光纤传感技术领域，尤其是一种基于微纳光纤半耦合器的海洋多参量一体化监测系统及方法。所述监测系统包括可调谐波长扫描光源、光纤隔离器、1×4可调谐光开关、CTD传感器、磁场传感器、湿度传感器、有害气体传感器、一号光电探测器、二号光电探测器、三号光电探测器、四号光电探测器、采集卡及信号处理计算机。本发明专利技术所述系统具有结构简单、成本低、灵敏度高、可多参量一体化传感、集成度高、布放方便、数据兼容性强等有点，有效满足海洋环境多参量一体化监测与信息处理应用需求。并且该系统自身为光纤传感系统，可方便为与现有光纤水听器系统集成，进而提供实时、原位、高精度海洋动力环境保障。

【技术实现步骤摘要】
基于微纳光纤半耦合器海洋多参量一体化监测系统及方法
本专利技术涉海洋环境监测及一种光纤传感
，尤其是一种基于微纳光纤半耦合器的海洋多参量一体化监测系统及方法。
技术介绍
海洋环境各要素参量直接影响海洋经济开发、海洋环境保护、海上装备及设备运行效能与安全等海洋相关活动，对海洋各环境要素进行实时、高效、快速、原位、大规模、连续监测，是一项艰巨而复杂的工作，也是开发海洋、经略海洋必需具备的能力。因此，发展海洋环境监测技术、开发相关装备仪器是建设海洋强国的必经之路，相关工作意义重大，影响深远。其中：海水温度、盐度分布直接决定海洋跃层分布，进而影响海上及水下平台运行安全；除此之外，海水的温、盐、深、流速等动力学环境要素还直接决定水声传播特性，进而决定着声纳探测设备的使用方式和工作性能等；而海洋环境的磁场、空气湿会影响舰艇探测设备、导航及通信设备的工作效能；另外，海上平台大多工作环境相对封闭，受限空间因素导致设备区与人员工作区重叠，因此监控装备有害气体排放及工作环境空气质量工作人员安全至关重要。因此，对海水温度、盐度、深度、海区的磁场、湿度以及有害气体等海洋环境要素进行原位、实时、精确监测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于微纳光纤半耦合器的海洋多参量一体化监测系统，其特征在于：所述监测系统包括可调谐波长扫描光源、光纤隔离器、1×4可调谐光开关、CTD传感器、磁场传感器、湿度传感器、有害气体传感器、一号光电探测器、二号光电探测器、三号光电探测器、四号光电探测器、采集卡及信号处理计算机，其中，由可调谐波长扫描光源、光纤隔离器、1×4可调谐光开关、一号光电探测器、二号光电探测器、三号光电探测器、四号光电探测器、采集卡及信号处理计算机采用模块化组装方式集成为一体化干端处理机，一体化干端处理机上留有与CTD传感器、磁场传感器、湿度传感器、有害气体传感器连接的插拔孔，所述可调谐波长扫描光源由宽谱光源和高精度可调...

【技术特征摘要】
1.一种基于微纳光纤半耦合器的海洋多参量一体化监测系统，其特征在于：所述监测系统包括可调谐波长扫描光源、光纤隔离器、1×4可调谐光开关、CTD传感器、磁场传感器、湿度传感器、有害气体传感器、一号光电探测器、二号光电探测器、三号光电探测器、四号光电探测器、采集卡及信号处理计算机，其中，由可调谐波长扫描光源、光纤隔离器、1×4可调谐光开关、一号光电探测器、二号光电探测器、三号光电探测器、四号光电探测器、采集卡及信号处理计算机采用模块化组装方式集成为一体化干端处理机，一体化干端处理机上留有与CTD传感器、磁场传感器、湿度传感器、有害气体传感器连接的插拔孔，所述可调谐波长扫描光源由宽谱光源和高精度可调谐F-P腔组合而成，用于实现高精度波长扫描输出；所述可调谐波长扫描光源经光纤隔离器与1×4可调谐光开关相连；所述1×4可调谐光开关为电控可调谐光开关，通过电路驱动模块实现1×4端口光传输切换，并由信号处理计算机通过可编程程序进行控制；所述1×4可调谐光开关对CTD传感器、磁场传感器、湿度传感器、有害气体传感器进行级联，通过时钟控制与可调谐波长扫描光源扫描过程协同，可调谐波长扫描光源每扫描一周期后，可调谐光开关切换一次，进而对各传感器进行有规律切换和扫描，从而实现了不同传感器传感响应信号的准同步提取；所述1×4可调谐光开关的四个输出端口分别与CTD传感器、磁场传感器、湿度传感器、有害气体传感器的注入端口相连，将扫描探测光依次注入CTD传感器、磁场传感器、湿度传感器、有害气体传感器中；所述CTD传感器、磁场传感器、湿度传感器、有害气体传感器的返回端口分别与一号光电探测器、二号光电探测器、三号光电探测器和四号光电探测器相连，所述一号光电探测器、二号光电探测器、三号光电探测器和四号光电探测器分别用于实现对CTD传感器、磁场传感器、湿度传感器、有害气体传感器返回监测信号进行光电信号转换；所述一号光电探测器、二号光电探测器、三号光电探测器和四号光电探测器通过采集卡与信号处理计算机相连，进而实现监测信号采集与数据处理功能。2.根据权利要求1所述基于微纳光纤半耦合器的海洋多参量一体化监测系统，其特征在于：所述插拔孔由光学法兰制作而成。3.根据权利要求1所述基于微纳光纤半耦合器的海洋多参量一体化监测系统，其特征在于：所述微纳光纤半耦合器由OMC腰区横向切断一分为二制作而成，切割断面保持平整良好以实现高质量反射功能，进而方便对微纳光纤半耦合器返回光进行监测。4.根据权利要求3所述基于微纳光纤半耦合器的海洋多参量一体化监测系统，其特征在于：所述微纳光纤半耦合器的腰区切割断面可进行镀膜处理以增强光反射效能。5.根据权利要求1所述基于微纳光纤半耦合器的海洋多参量一体化监测系统，其特征在于：所述OMC采用常规双光纤熔融拉锥制作而成，其由一个均匀腰区、两个锥形过度区和四个带有常规光纤的输出端口组成。6.根据权利要求1所述基于微纳光纤半耦合...

【专利技术属性】
技术研发人员：于洋，张学亮，卞强，杨俊波，路阳，王建飞，孟洲，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43