基于微波光子滤波器的温度传感解调装置及解调方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于微波光子滤波器的温度传感解调装置及解调方法，微波光子滤波器包括多波长光纤激光器和色散光纤，用以形成激光，并对激光进行耦合输出；温度传感解调装置包括电光调制器、微波信号源、光电探测器、电功率计和温度解调器；电光调制器用于调制耦合激光，以输出调制光信号；色散光纤用于对调制光信号进行采样时延以输出时延光信号；光电探测器用于对时延光信号进行恢复以获得电信号；电功率计用于测量电信号的功率；温度解调器用于扫描微波信号频率，并根据电功率计测量的电信号的最大功率获取对应的微波信号频率，以及获得光纤传感器感应的温度变化信息；从而通过简便的结构实现光纤温度传感与解调，同时，降低所需成本。

Temperature Sensor Demodulation Device and Demodulation Method Based on Microwave Photonic Filter

The invention discloses a temperature sensing demodulation device based on microwave photonic filter and a demodulation method. The microwave photonic filter includes a multi-wavelength fiber laser and a dispersion fiber to form a laser and couple the laser output; the temperature sensing demodulation device includes an electro-optic modulator, a microwave signal source, a photoelectric detector, an electro-optic power meter and a temperature demodulator; and the electro-optic modulation device. The device is used to modulate coupled laser to output modulated optical signal; the dispersion fiber is used to sample and delay modulated optical signal to output time-delay optical signal; the photoelectric detector is used to recover time-delay optical signal to obtain electrical signal; the electric power meter is used to measure the power of electrical signal; the temperature demodulator is used to scan the frequency of microwave signal and to measure the maximum of electrical signal according to the electric power meter. High-power acquisition of the corresponding microwave signal frequency, as well as the temperature change information induced by the optical fiber sensor; thus through a simple structure to achieve optical fiber temperature sensing and demodulation, while reducing the cost required.

【技术实现步骤摘要】
基于微波光子滤波器的温度传感解调装置及解调方法
本专利技术涉及光纤传感解调
，特别涉及一种基于微波光子滤波器的温度传感解调装置及解调方法。
技术介绍
光纤传感器具有体积小，重量轻，易于实现远距离和分布式测量、防爆、电绝缘以及防电磁干扰等特性，因而被广泛应用于温度、应力和折射率的远距离测量领域中。现有技术中，多采用迈克尔逊光纤干涉仪、马赫-曾德尔光纤干涉仪的结构进行干涉光谱中波长变化的测量，进而通过干涉光谱中波长的变化判断温度的变化信息；然而，通过这些测量方式对光学滤波器的性能要求较高，进而导致实施成本增加，并且，其结构复杂，难以在实际运用中得到普及。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种基于微波光子滤波器的温度传感解调装置，结构简便，便于量化生产，且制造成本低，有利于光纤温度传感与解调技术的推广。本专利技术的第二个目的在于提出一种基于微波光子滤波器的温度传感解调方法。为达到上述目的，本专利技术第一方面实施例提出了一种基于微波光子滤波器的温度传感解调装置，微波光子滤波器包括多波长光纤激光器和色散光纤，多波长光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于微波光子滤波器的温度传感解调装置，其特征在于，所述微波光子滤波器包括多波长光纤激光器和色散光纤，所述多波长光纤激光器包括光纤传感器和光纤耦合器，所述多波长光纤激光器通过所述光纤传感器感应温度信号以形成激光，并通过所述光纤耦合器对所述激光进行耦合输出，所述温度传感解调装置包括电光调制器、微波信号源、光电探测器、电功率计和温度解调器，其中，所述电光调制器的光输入端口与所述光纤耦合器的第一输出端口相连，所述电光调制器的电驱动端口与所述微波信号源相连，所述电光调制器的光输出端口通过所述色散光纤与所述光电探测器的输入端相连，所述光电探测器的输出端与所述电功率计的输入端相连；所述电光调制器用于...

【技术特征摘要】
1.一种基于微波光子滤波器的温度传感解调装置，其特征在于，所述微波光子滤波器包括多波长光纤激光器和色散光纤，所述多波长光纤激光器包括光纤传感器和光纤耦合器，所述多波长光纤激光器通过所述光纤传感器感应温度信号以形成激光，并通过所述光纤耦合器对所述激光进行耦合输出，所述温度传感解调装置包括电光调制器、微波信号源、光电探测器、电功率计和温度解调器，其中，所述电光调制器的光输入端口与所述光纤耦合器的第一输出端口相连，所述电光调制器的电驱动端口与所述微波信号源相连，所述电光调制器的光输出端口通过所述色散光纤与所述光电探测器的输入端相连，所述光电探测器的输出端与所述电功率计的输入端相连；所述电光调制器用于根据所述微波信号源发射的微波信号对所述光纤耦合器输出的耦合激光进行调制，以输出调制光信号；所述色散光纤用于对所述调制光信号进行采样、时延，以输出时延光信号；所述光电探测器用于对所述时延光信号进行恢复以获得电信号；所述电功率计用于测量所述电信号的功率；所述温度解调器用于扫描所述微波信号源所发射的微波信号频率，并根据所述电功率计测量的所述电信号的最大功率获取对应的微波信号频率，以及根据所述最大功率对应的微波信号频率获得所述光纤传感器感应的温度变化信息。2.如权利要求1所述的基于微波光子滤波器的温度传感解调装置，其特征在于，所述多波长光纤激光器还包括光放大器和光隔离器，所述光放大器的输入端口与所述光纤传感器的输出端口相连，所述光放大器的输出端口与所述光隔离器的输入端口相连，所述光隔离器的输出端口与所述光纤耦合器的输入端口相连，所述光纤耦合器的第二输出端口与所述光纤传感器的输入端口相连，其中，通过所述光放大器进行放大的光，经过所述光隔离器、所述光纤耦合器和所述光纤传感器形成所述激光。3.如权利要求2所述的基于微波光子滤波器的温度传感解调装置，其特征在于，所述光纤传感器为干涉型光纤传感器，所述光纤耦合器为90:10光纤耦合器，所述光纤耦合器的第一输出端口为10％输出端口，所述光纤耦合器的第二输出端口为90％输出端口，所述光放大器为半导体光放大器。4.如权利要求1-3中任一项所述的基于微波光子滤波器的温度传感解调装置，其特征在于，所述光纤传感器感应所述温度信号时，基于电光效应，所述光纤传感器感应的温度变化使得光纤折射率发生变化，以引起所述光纤传感器的两臂光程差进行变化，使得所述微波光子滤波器的通带中心频率发生变化，其中，当所述微波光子滤波器的通带中心频率与所述微波信号源所发射的微波信号频率相等时，所述电功率计测量的所述电信号的功率最大。5.如权利要求4所述的基于微波光子滤波器的温度传感解调装置，其特征在于，所述温度解调器根据以下公式获得所述光纤传感器感应的温度变化信息：fc＝(ξΔTLs+nΔL)/(Dλ2)其中，n为光纤有效折射率，ξ为光...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑富永，王华，刘强，蔡添，杨涛，武冬，付宏燕，
申请(专利权)人：国网江西省电力有限公司信息通信分公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36