【技术实现步骤摘要】
一种基于光谱重建的超高频响光纤光谱仪及实施方法
[0001]本专利技术涉及光纤传感器光谱重建
，具体涉及一种基于光谱重建的超高频响光纤光谱仪及实施方法。
技术介绍
[0002]光纤传感器由于其在测量灵敏度、分辨率、稳定性和成本方面的显著优势被广泛应用于温度、压力、应力、生物传感和色散测量应用中。光纤传感器的在实际测量应用中的效能取决于针对性的解调，而获取传感器反射光谱是最为有效的解调方法。
[0003]一般而言，利用光谱分析仪(OSA)扫描光纤传感器是获取其反射光谱的最直接的手段。然而，商用光谱仪由于其庞大的体积及繁琐的数据处理流程难以被集成为仪表仪器，此外，高昂的价格也严重阻碍了其的大规模使用。相反，由于光谱仪的大规模部署是光纤传感器应用在实际测量场景中的前提条件，所以紧凑、小型化的光谱仪具有显著的竞争力。迄今为止，小型化的光谱仪大都基于微机电系统技术，然而，由于对机械结构或者光纤结构(如光纤布拉格光栅、光纤Fabry
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Perot干涉仪等)，抑或是复杂的算法(如快速傅里叶变换等)的严重依赖...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于光谱重建的超高频响光纤光谱仪，其特征在于，包括：自发辐射光源(1)、光环形器(2)、待测光纤传感器接口(3)、无热多通道阵列波导光栅(4)、高速光电探测器阵列(5)、驱动电路模组(6)、数据处理模块(7)和数据显示模块(8)；所述自发辐射光源(1)与所述光环形器(2)输入端连接；所述光环形器(2)的输入输出端与所述待测光纤传感器接口(3)连接；所述光环形器(2)的输出端与所述无热多通道阵列波导光栅(4)的输入端连接；所述无热多通道阵列波导光栅(4)的N个通道输出端与所述高速光电探测器阵列(5)中N个高速光电探测器的输入端对应连接；所述驱动电路模组(6)的输出端分别与所述高速光电探测器阵列(5)和所述数据处理模块(7)的输入引脚连接；所述高速光电探测器阵列(5)的输出端与数据处理模块(7)的输入端连接；所述数据显示模块(8)与所述数据处理模块(7)连接；所述自发辐射光源(1)用于在第一次扫描过程中输出指定波段的宽带激光；所述光环形器(2)用于将第一次扫描过程中所述自发辐射光源(1)输出的宽带激光输入至所述待测光纤传感器接口(3)上所连接的光纤传感器，形成反射谱后输入到所述无热多通道阵列波导光栅(4)中；所述待测光纤传感器接口(3)用于连接指定的光纤传感器；所述无热多通道阵列波导光栅(4)用于将连接在所述待测光纤传感器接口(3)上的光纤传感器的反射光解复用至不同的通道中；所述高速光电探测器阵列(5)用于将光信号转换为电信号，提供将光纤传感器的反射谱转换为所述无热多通道阵列波导光栅(4)的各个通道中的透射强度的转换机制；所述驱动电路模组(6)用于向所述高速光电探测器阵列(5)和所述数据处理模块(7)供电以实现相应功能；所述数据处理模块(7)接收来自所述高速光电探测器阵列(5)的信号并进行后续的处理，所述数据处理模块(7)上部署了神经网络模型，用于在特定的波长范围内逐点输出光强度，完成光纤传感器反射光谱的高速重建；所述数据显示模块(8)用于可视化数据处理模块(7)高速重建的光纤传感器反射光谱。2.根据权利要求1所述的基于光谱重建的超高频响光纤光谱仪，其特征在于，所述自发辐射光源(1)输出的波长范围与所述无热多通道阵列波导光栅(4)的波长范围对应。3.根据权利要求1所述的基于光谱重建的超高频响光纤光谱仪，其特征在于，所述光环形器(2)为1*2光环形器，所述1*2光环形器的输入输出端与所述待测光纤传感器接口(3)连接，所述1*2光环形器的输出端和所述无热多通道阵列波导光栅(4)的输入端连接。4.根据权利要求1所述的基于光谱重建的超高频响光纤光谱仪，其特征在于，所述无热多通道阵列波导光栅(4)上有不少于四十个输出通道，每个通道均独立存在。5...
【专利技术属性】
技术研发人员：王冠军，陈胜超，黄梦醒，刘建勋，张雅千，王咸鹏，沈重，任素芬，杨建立，
申请(专利权)人：海南大学，
类型：发明
国别省市：
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