一种基于时分复用的双组分光纤传感检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于时分复用的双组分光纤传感检测装置，包括第一激光器温控、第二激光器温控、第一激光器驱动、第二激光器驱动、第一激光器、第二激光器、第一光纤、第二光纤、激光耦合器、第三光纤、光纤准直器、光声池、微音器、前置放大器、锁相放大器、数据采集卡、计算机、信号发生器，所述第一激光器驱动与第二激光器驱动均与信号发生器电连接。本实用新型专利技术采用一组信号调制、解调电路实现双组分气体检测，优化了系统结构，节约了成本；采用交错式耦合改善了传统耦合方案下不同激光之间相互干扰的问题，提升了信噪比，增强了系统稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于时分复用的双组分光纤传感检测装置
本技术涉及传感检测
，尤其涉及一种基于时分复用的双组分光纤传感检测装置。
技术介绍
传感器是能感受规定的被检测量并按照一定规律转换成可输出信号的器件或装置，通过与计算机、放大器、信号发生器等连接，一般通过信号调制、解调电路实现检测。现有的一般一组信号只能实现一组分气体检测，在对多组分气体进行检测是，需要多组系统结构，因而造成系统繁杂，成本提高，且现有的依靠单纯的光谱吸收法进行气体浓度检测，其背景噪声较强，因此干扰正常的信号检测。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于时分复用的双组分光纤传感检测装置。为了实现上述目的，本技术采用了如下技术方案：一种基于时分复用的双组分光纤传感检测装置，包括第一激光器温控、第二激光器温控、第一激光器驱动、第二激光器驱动、第一激光器、第二激光器、第一光纤、第二光纤、激光耦合器、第三光纤、光纤准直器、光声池、微音器、前置放大器、锁相放大器、数据采集卡、计算机、信号发生器，所述第一激光器驱动与第二激光器驱动均与信号发生器电连接，所述第一激光器、第二激光器分别与第一激光器驱动、第二激光器驱动电连接，所述所述第一激光器、第二激光器分别通过第二光纤、第一光纤与激光耦合器电连接，所述激光耦合器通过第三光纤与光纤准直器电连接，所述光纤准直器上连接有光声池、微音器，所述微音器与前置放大器电连接，所述前置放大器与信号发生器均与锁相放大器电连接，所述数据采集卡与计算机电连接，所述数据采集卡与锁相放大器电连接。优选地，所述第一激光器温控、第二激光器温控的型号为SP-AC。优选地，所述第一激光器、第二激光器为半导体激光器。本技术的有益效果：基于光声光谱法利用时分复用技术，通过对两路激光器的驱动信号进行交错式耦合而实现双组分探测的目的；采用光声光谱原理检测气体浓度，相较于单纯的光谱吸收法大大削弱了背景噪声；采用一组信号调制、解调电路实现双组分气体检测，优化了系统结构，节约了成本；采用交错式耦合改善了传统耦合方案下不同激光之间相互干扰的问题，提升了信噪比，增强了系统稳定性。附图说明图1为本技术提出的一种基于时分复用的双组分光纤传感检测装置的结构示意图；图2为本技术提出的一种基于时分复用的双组分光纤传感检测装置的驱动信号1的结构示意图；图3为本技术提出的一种基于时分复用的双组分光纤传感检测装置的驱动信号2的结构示意图；图4为本技术提出的一种基于时分复用的双组分光纤传感检测装置的耦合之后的驱动信号的结构示意图。图中：1第一激光器温控、2第二激光器温控、3第一激光器驱动、4第二激光器驱动、5第一激光器、6第二激光器、7第一光纤、8第二光纤、9激光耦合器、10第三光纤、11光纤准直器、12光声池、13微音器、14前置放大器、15锁相放大器、16数据采集卡、17计算机、18信号发生器。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。参照图1-4，一种基于时分复用的双组分光纤传感检测装置，包括第一激光器温控1、第二激光器温控2、第一激光器驱动3、第二激光器驱动4、第一激光器5、第二激光器6、第一光纤7、第二光纤8、激光耦合器9、第三光纤10、光纤准直器11、光声池12、微音器13、前置放大器14、锁相放大器15、数据采集卡16、计算机17、信号发生器18，第一激光器驱动3与第二激光器驱动4均与信号发生器18电连接，第一激光器5、第二激光器6分别与第一激光器驱动3、第二激光器驱动4电连接，第一激光器驱动3和第二激光器驱动4所叠加的高频信号均由同一个信号发生器18产生，并同时为锁相放大器15提供解调信号，第一激光器温控1和第一激光器驱动3，驱动第一激光器5产生如图(1)所示的驱动信号1，第二激光器温控2和第二激光器驱动4，驱动第二激光器6产生如图(2)所示的驱动信号2，第一激光器5、第二激光器6分别通过第二光纤8、第一光纤7与激光耦合器9电连接，激光耦合器9通过第三光纤10与光纤准直器11电连接，光纤准直器11上连接有光声池12、微音器13，微音器13与前置放大器14电连接，前置放大器14与信号发生器18均与锁相放大器15电连接，数据采集卡16与计算机17电连接，数据采集卡16与锁相放大器15电连接。本技术中，第一激光器温控1、第二激光器温控2的型号为SP2626-13AC。第一激光器5、第二激光器6为半导体激光器。本技术使用时，第一激光器温控1和第一激光器驱动3，驱动第一激光器5产生如图(1)所示的驱动信号1；第二激光器温控2和第二激光器驱动4，驱动第二激光器6产生如图(2)所示的驱动信号2；两路信号由第一光纤7和第二光纤8连接至激光耦合器9，产生如图(3)所示的耦合之后的驱动信号，并由第三光纤10连接至光纤准直器11继而进入光声池12，微音器13检测到光声信号之后将之转化为电流信号输送至前置放大器14，前置放大器14将电流信号转换为电压信号后进入锁相放大器15进行信号解调，数据采集卡16采集最终的解调信号并由计算机17显示，第一激光器驱动3和第二激光器驱动4所叠加的高频信号均由同一个信号发生器18产生，并同时为锁相放大器15提供解调信号。以上，仅为本技术较佳的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本技术揭露的技术范围内，根据本技术的技术方案及其技术构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于时分复用的双组分光纤传感检测装置，其特征在于，包括第一激光器温控(1)、第二激光器温控(2)、第一激光器驱动(3)、第二激光器驱动(4)、第一激光器(5)、第二激光器(6)、第一光纤(7)、第二光纤(8)、激光耦合器(9)、第三光纤(10)、光纤准直器(11)、光声池(12)、微音器(13)、前置放大器(14)、锁相放大器(15)、数据采集卡(16)、计算机(17)、信号发生器(18)，所述第一激光器驱动(3)与第二激光器驱动(4)均与信号发生器(18)电连接，所述第一激光器(5)、第二激光器(6)分别与第一激光器驱动(3)、第二激光器驱动(4)电连接，所述第一激光器(5)、第二激光器(6)分别通过第二光纤(8)、第一光纤(7)与激光耦合器(9)电连接，所述激光耦合器(9)通过第三光纤(10)与光纤准直器(11)电连接，所述光纤准直器(11)上连接有光声池(12)、微音器(13)，所述微音器(13)与前置放大器(14)电连接，所述前置放大器(14)与信号发生器(18)均与锁相放大器(15)电连接，所述数据采集卡(16)与计算机(17)电连接，所述数据采集卡(16)与锁相放大器(15)电连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于时分复用的双组分光纤传感检测装置，其特征在于，包括第一激光器温控(1)、第二激光器温控(2)、第一激光器驱动(3)、第二激光器驱动(4)、第一激光器(5)、第二激光器(6)、第一光纤(7)、第二光纤(8)、激光耦合器(9)、第三光纤(10)、光纤准直器(11)、光声池(12)、微音器(13)、前置放大器(14)、锁相放大器(15)、数据采集卡(16)、计算机(17)、信号发生器(18)，所述第一激光器驱动(3)与第二激光器驱动(4)均与信号发生器(18)电连接，所述第一激光器(5)、第二激光器(6)分别与第一激光器驱动(3)、第二激光器驱动(4)电连接，所述第一激光器(5)、第二激光器(6)分别通过第二光纤(8)、第一光纤(7)与激光耦合器(9)电连接，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张浩，张秀坤，汤龙飞，王宗良，田存伟，闫存莹，
申请(专利权)人：聊城大学，
类型：新型
国别省市：山东;37