高信噪比高精度的光纤传感解调系统及其实现方法技术方案

本发明专利技术涉及一种高信噪比高精度的光纤传感解调系统及其实现方法。包括光路解调单元、光电转换电路单元和信号处理单元；光路解调单元包括作为参考光纤光栅的光纤光栅FBGA、作为传感光纤光栅的光纤光栅FBGB、用于将光源调制诚脉冲光的声光调制器AOM、用于光纤光栅FBGA透射光和入射光分流的第一3口环形器、用于将光纤光栅FBGB的反射光接入光电接收子模块ROSA的第二3口环形器；光电转换电路单元包括用于将光纤光栅FBGB的反射光转为电流信号的光电接收子模块ROSA，通过串接电阻转为电压信号；信号处理单元包括用于采集电压信号的锁相环PLL和集成显示的MCU。本系统抗噪声能力强，解调精度高，避免了光谱仪、光功率计和解调仪的使用，具有结构简单、成本低、便携等优点。便携等优点。便携等优点。

【技术实现步骤摘要】
高信噪比高精度的光纤传感解调系统及其实现方法


[0001]本专利技术属于光纤温度传感器领域，尤其涉及一种高信噪比高精度的光纤传感解调系统及其实现方法。

技术介绍

[0002]光纤光栅(FiberBragg Gratin，FBG)传感器具有无源性、抗干扰强、耐腐蚀强等特点，适合于隧道、管廊等惧电环境进行分布式测量。信号解调是光纤光栅传感器应用的核心技术，传统的方法是对光信号传输过程中折射率受温度影响引起的波长偏移进行解调，具有较高的安全性。但是波长的偏移需用光谱仪观察，以至于系统体积大、成本高，限制了实用化的推广。很研究提出用相位解调代替波长解调。相位干涉解调法是利用参考光与传感光在发生干涉后产生一定的相位差，通过光电探测器检测干涉光的光强来获得相位信息，具有灵敏度高、抗干扰性强等优点。但是干涉相位解调法需要严格的干涉条件和复杂的算法，存在动态范围小、解调速度慢、结构复杂、制作困难等问题，难以大批量生产。相比前二者，光强解调法是将传感光与参考光的相对波长偏移转换为光强，通过测量输出光谱的光强变化实现解调，比如Sagnac边缘滤波法和重叠谱功率监测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高信噪比高精度的光纤传感解调系统，其特征在于，包括光路解调单元、光电转换电路单元和信号处理单元；所述光路解调单元利用两FBG的反射谱的功率与波长偏移成线性关系来大小实现温度变化的监测；所述光电转换电路单元将所述光路解调单元的输出转换为电压信号并传输给信号处理单元；所述信号处理单元根据电压信号，并基于电压
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温度关系显示出温度监控情况。2.根据权利要求1所述的高信噪比高精度的光纤传感解调系统，其特征在于，光路解调单元包括作为参考光纤光栅的光纤光栅FBGA、作为传感光纤光栅的光纤光栅FBGB、用于将光源调制诚脉冲光的声光调制器AOM、用于光纤光栅FBGA透射光和入射光分流的第一3口环形器、用于将光纤光栅FBGB的反射光接入光电接收子模块ROSA的第二3口环形器；光电转换电路单元包括用于将光纤光栅FBGB的反射光转为电流信号的光电接收子模块ROSA，并通过串接电阻转为电压信号；信号处理单元包括用于采集电压信号的锁相环PLL、集成显示的MCU，以及一与MCU通过无线通信连接的用于显示温度状况信息的上位机。3.根据权利要求2所述的高信噪比高精度的光纤传感解调系统，其特征在于，所述声光调制器AOM一端连接宽带光源ASE，另一端接第一3口环形器1端口；第一3口环形器2端口接光纤光栅FBGA一端，3端口接光纤光栅FBGB一端；第二3口环形器1端口接光纤光栅FBGA一端，2端口接光纤光栅FBGB一端，3端口接光电接收子模块ROSA一端；光纤光栅FBGA作另一端用帽套住；光纤光栅FBGB另一端用帽套住；光接收子模块ROSA另一端接锁相环PLL一端；锁相环PLL另一端接MCU。4.根据权利要求3所述的高信噪比高精度的光纤传感解调系统，其特征在于，宽带光源ASE产生的连续光源经过声光调制器AOM的调制后变为脉...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄淑燕，胡晓华，张昊，陈伟娟，黄幼萍，
申请(专利权)人：福建江夏学院，
类型：发明
国别省市：