一种准分布式光纤布拉格光栅解调芯片及承载设备制造技术

本发明专利技术涉及一种准分布式光纤布拉格光栅解调芯片及承载设备，包括：来自宽谱光源的光经过环形器入射到准分布式光纤布拉格光栅传感器阵列，被反射回来的波长再次经过环形器入射到1

【技术实现步骤摘要】
一种准分布式光纤布拉格光栅解调芯片及承载设备


[0001]本专利技术涉及面向准分布式光纤光栅传感的光子集成解调芯片领域，尤其是一种准分布式布拉格光纤光栅解调芯片及承载设备。

技术介绍

[0002]光纤布拉格光栅(FBG)是利用反射光中心波长随着温度或应变而变化的原理来进行信号的传感；相比传统的电子传感器，基于FBG的光纤传感器具有轻巧、多通道复用、抗电磁干扰和适用于极端环境的特点，被广泛用于航空航天、能源、结构健康检测和医疗智能诊断等领域。光纤光栅传感的两大核心组成是传感器和解调系统，传感器的设计和制备已经相对比较成熟，限制光纤光栅传感进一步广泛应用的主要问题是传感信号的解调。传统的光纤布拉格光栅解调设备大部分都是通过分立元器件组装，解调原理包括可调谐法布里
‑
珀罗腔、衍射光栅配合CCD探测、波长可调谐激光器扫描和光频域反射等，基于分立器件组装的解调仪具有体积庞大、成本高、可靠性差和不易于集成的缺点。集成光子光纤光栅解调仪具有解调速度快、灵敏度高、可靠性高和不受电磁干扰等优点；相比于传统的由众多分立元件组成的解调仪，它可以集成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种准分布式光纤布拉格光栅解调芯片，其特征在于，包括按光信号传播方向依次连接的宽谱光源、光学环形器、1
×
N通道的阵列波导光栅、N个双马赫曾德干涉仪结构和4N个Ge光电探测器，所述解调芯片还包括读出电路，所述Ge光电探测器的输出端连接读出电路，所述阵列波导光栅具有1个输入端和N个输出端，所述阵列波导光栅的N个输出端与所述N个双马赫曾德干涉仪结构的输入端相连，每个双马赫曾德干涉仪结构均包括4个输出端，且每个双马赫曾德干涉仪结构的各输出端分别与一个Ge光电探测器对应连接；来自宽谱光源的光经过光学环形器入射到N个准分布式光纤布拉格光栅FBG，经准分布式光纤布拉格光栅反射后变成N个不同波长的反射峰，所述N个不同波长的反射峰返回到光学环形器并入射到阵列波导光栅中后分别从阵列波导光栅的第i个输出端口出射，i为正整数，且1≤i≤N，每个准分布式光纤布拉格光栅的反射峰分别从对应的阵列波导光栅输出端输出，接着经过对应的双马赫曾德干涉仪结构，最后分别被四个Ge光电探测器接收，读出电路根据Ge光电探测器接收到的光功率值推算准分布式光纤布拉格光栅中心波长。2.根据权利要求1所述的准分布式光纤布拉格光栅解调芯片，其特征在于，所述阵列波导光栅输入端通过光栅耦合器和准分布式光纤布拉格光栅相连；所述阵列波导光栅输出端分别和对应的双马赫曾德干涉仪结构通过一个2
×
2多模干涉耦合器连接，所述阵列波导光栅的通道间隔与所述光纤布拉格光栅的波长解调动态范围有关。3.根据权利要求1所述的准分布式光纤布拉格光栅解调芯片，其特征在于，所述双马赫曾德干涉仪结构包括第一2
×
2多模干涉耦合器、第二2
×
2多模干涉耦合器、1
×
2多模干涉耦合器、第一马赫曾德干涉仪、第二马赫曾德干涉仪、第一2
×
2定向耦合器和第二2
×
2定向耦合器，其中，所述第一2
×
2多模干涉耦合器的其中一个输入端与所述阵列波导光栅的对应输出端相连，所述第一2
×
2多模干涉耦合器的其中一个输出端与所述第二2
×
2多模干涉耦合器的其中一个输入端相连，所述第一2
×
2多模干涉耦合器的另一个输出端与所述1
×
2多模干涉耦合器的输入端连接，所述第二2
×

【专利技术属性】
技术研发人员：杨青，庄圆，邹俊，王立强，孟雷欣，
申请(专利权)人：之江实验室，
类型：发明
国别省市：