一种基于PSD的光纤光栅振动传感器解调系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种基于PSD的光纤光栅振动传感器解调系统及方法，包括光纤光栅振动传感器、宽带光源、环形器、准直器、一维PSD、聚焦镜、衍射光栅和处理电路，宽带光源发出的宽带光通过环形器后进入光纤光栅振动传感器，光栅振动传感器输出的反射光通过环形器后进入准直器，将光束转换成准直光束后照射到衍射光栅上，通过衍射光栅后不同波长的光传播角度发生变化，再经过聚焦镜聚焦调整后照射到一维PSD的光敏面上，不同波长的光照射到一维PSD光敏面上的位置不同，使一维PSD输出不同的电流信号不同，处理电路将一维PSD输出的电流信号转换为电压信号，并进行放大滤波。本发明专利技术解调系统及方法具有高精度和高速响应特性，应用前景广阔。

【技术实现步骤摘要】
一种基于PSD的光纤光栅振动传感器解调系统及方法
本专利技术属于光纤传感
，特别涉及一种基于PSD(位置敏感探测器)的光纤光栅振动传感器解调系统及方法。
技术介绍
光纤光栅振动传感器是新兴的振动测量手段，能够用于振动、冲击、脉动压力和声音信号的测量。光纤光栅振动传感器具有抗电磁干扰能力强，电磁隔离性好，本质防爆，传输距离远，环境适应性强等特点，非常适合在强电，强磁，射线辐射，极端高低温环境下实现高精度测量，目前，光纤光栅振动传感器已经广泛应用于航空航天，核工业，石油化工，土木建筑等领域。光纤光栅振动传感器的解调方法包括强度解调和波长解调，其中强度解调可以实现较高的解调速度，但是非常容易受到光强的波动，光缆扰动及光学器件参数漂移的影响，测量精度不高，限制了其工程化应用；波长解调测量精度高，不受光强波动的影响，但测量速度较低，测量速度一般取决于扫描激光器的扫描速度或线性探测阵列的数据读取速度。当前广泛应用的IBSEN公司的IMON系列模块，波长解调速度最大可达34KHz，工程上只能采集小于10KHz以下的信号，然而，目前产品的波长解调本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于PSD的光纤光栅振动传感器解调系统，其特征在于，包括光纤光栅振动传感器(1)、宽带光源(2)、环形器(3)、准直器(4)、一维PSD(5)、聚焦镜(6)、衍射光栅(7)和处理电路(8)；其中，/n所述宽带光源(2)用于发出宽带光，宽带光通过环形器(3)后进入光纤光栅振动传感器(1)；/n所述光纤光栅振动传感器(1)受外界振动信号引发光纤光栅形变，输出反射光，反射光通过环形器(3)后进入准直器(4)；/n所述准直器(4)用于将反射光转换成准直光束后照射到衍射光栅(7)；/n所述衍射光栅(7)用于改变准直光束的传播角度使其照射到聚焦镜(6)；/n所述聚焦镜(6)用于对光聚焦调整后照射到...

【技术特征摘要】
1.一种基于PSD的光纤光栅振动传感器解调系统，其特征在于，包括光纤光栅振动传感器(1)、宽带光源(2)、环形器(3)、准直器(4)、一维PSD(5)、聚焦镜(6)、衍射光栅(7)和处理电路(8)；其中，
所述宽带光源(2)用于发出宽带光，宽带光通过环形器(3)后进入光纤光栅振动传感器(1)；
所述光纤光栅振动传感器(1)受外界振动信号引发光纤光栅形变，输出反射光，反射光通过环形器(3)后进入准直器(4)；
所述准直器(4)用于将反射光转换成准直光束后照射到衍射光栅(7)；
所述衍射光栅(7)用于改变准直光束的传播角度使其照射到聚焦镜(6)；
所述聚焦镜(6)用于对光聚焦调整后照射到一维PSD(5)的光敏面上，其中，不同波长的光照射到一维PSD(5)光敏面的位置不同；
所述一维PSD(5)用于对照射到光敏面不同位置的光输出不同的电流信号；
所述处理电路(8)用于将一维PSD(5)输出的电流信号转换为电压信号，并进行放大滤波。


2.根据权利要求1所述的光纤光栅振动传感器解调系统，其特征在于，所述宽带光源(2)的输出波长带宽1510～1590nm。


3.根据权利要求1所述的光纤光栅振动传感器解调系统，其特征在于，所述光纤光栅振动传感器(1)仅包含一个光纤光栅敏感元件，其中心波长处于宽带光源(2)的带宽范围内。


4.根据权利要求3所述的光纤光栅振动传感器解调系统，其特征在于，所诉光纤光栅振动传感器(1)中光纤光栅敏感元件为中心波长位于1510～1590nm范围内、反射率为90％以上的布拉格光纤光栅。


5.根据权利要求1所述的光纤光栅振动传感器解调系统，其特征在于，所述环形器(3)和准直器(4)的工作波长范围...

【专利技术属性】
技术研发人员：王东礼，黄彦，宁佳晨，马强，张伟航，
申请(专利权)人：北京遥测技术研究所，航天长征火箭技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11