可调自增益扫描滤波系统技术方案

本实用新型专利技术属于光纤传感技术，涉及一种可调自增益扫描滤波系统。该系统由F-P扫描滤波器、光隔离器、光耦合器、半导体光放大器等组成，该滤波系统在一定波段范围内输出可调的窄带光波，窄带光波反馈自增益到功率饱和状态，在系统接口处输出高功率的梳状窄带光波信号。该光学滤波系统可用于光纤光栅解调仪系统中，能提高光纤光栅解调仪解算精度和波长重复性，实现多路(≥16)相同波段传感器信号解调，扩展了光纤光栅传感网络，每支路能测量更多个点(≥20)，降低了光纤光栅传感系统的成本。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于光纤传感技术，涉及一种可调自增益扫描滤波系统。
技术介绍
一种可调自增益扫描滤波系统应用于光纤光栅解调系统，光纤光栅解调系统是光纤光栅压力、温度、应变等传感器的信号解调装置，检测光纤光栅传感器的反射特征波长。光纤光栅传感器可靠性好、抗电磁干扰、抗腐蚀、能在复杂的化学环境下工作等特点外，其波长编码特性使其感测结果不受光源功率波动及光的偏振态的变化的影响，并且便于利用复用技术实现对多种传感量的准分布式多点测量。这在现代高科技及工业的发展诸如建筑结构、航空航天、水坝桥梁、强磁场探测等领域的智能结构中具有重大的实用价值。光纤光栅解调系统性能好坏直接影响了光纤光栅传感系统的精度，分布式测量点的多少受到 光纤光栅解调系统能解调传感器的个数限制，而且解调系统的成本占据了整个光纤光栅传感系统的绝大部分。一般的基于F-P扫描滤波器的光纤光栅解调系统，若选用低功率光源，解调系统能解算的通道最多不超过4个，每通道测量点数量有限，解调精度低，扫描速率低，若选用高功率光源，相对低功率光源系统分布式测量点有所增多，同时提高了光纤光栅解调系统的成本，而且同样存在解调精度不高的问题，采用可调自增益扫描滤波系统作为光信号前端的光纤光栅解调系统，能解算更多通道，测量更多网络点，成本低，最重要的是能提高光纤光栅解调系统的精度。
技术实现思路
本技术的目的是设计一种稳定性好、信噪比高、成本低的可调自增益扫描滤波系统。本技术的技术方案是扫描滤波系统由电路和光路两部分组成，电路包含两块驱动电路，一块半导体光放大器驱动电路，F-P扫描滤波器驱动电路；光路包括半导体光放大器、两个光隔离器、光耦合器和F-P扫描滤波器，半导体光放大器驱动电路与半导体光放大器相接，F-P扫描滤波器驱动电路与F-P扫描滤波器相接,半导体光放大器输出端与一个光隔离器输入端相接，该光隔离器的输出端与F-P扫描滤波器的输入端相接，F-P扫描滤波器的输出端与光I禹合器的输入端相接，光I禹合器的输出端的一个端口与另一个光隔离器输入端相接，该光隔离器输出端与半导体光放大器的输入端相接，光I禹合器的输出端的另一个端口为扫描滤波系统的输出端。所述的半导体光放大器、F-P扫描滤波器、耦合器和两个光隔离器组成的光路，输出放大、滤波、宽光谱特性的光信号。本技术具有的优点和有益效果是本技术根据光学器件的传输特性、分光特性和放大特性，将半导体光放大器的一部分输出反馈输入到半导体光放大器的输入端，形成较好的增益特性，合理搭建光路，使得整个光学系统输出光信号光功率高、信噪比好、光谱密度分布均匀、平坦度好、信号特征好。用于光纤光栅解调系统中，提高了解调精度、降低了成本。该滤波系统在一定波段范围内输出可调的窄带光波，窄带光波反馈自增益到功率饱和状态，在系统接口处输出高功率的梳状窄带光波信号。该光学滤波系统可用于光纤光栅解调仪系统中，能提高光纤光栅解调仪解算精度和波长重复性，实现多路(> 16)相同波段传感器信号解调，扩展了光纤光栅传感网络，每支路能测量更多个点(> 20)，降低了光纤光栅传感系统的成本。附图说明图I是本技术的结构示意图。具体实施方式下面对本专利技术做进一步详细说明。扫描滤波系统由电路和光路两部分组成，电路包含两块驱动电路，一块半导体光放大器驱动电路5，F-P扫描滤波器驱动电路6 ;光路包括半导体光放大器I、两个光隔离器2和7、光稱合器4和F-P扫描滤波器3,半导体光放大器驱动电路5与半导体光放大器I相接，F-P扫描滤波器驱动电路6与F-P扫描滤波器3相接,半导体光放大器I输出端与一个光隔离器2输入端相接，该光隔离器2的输出端与F-P扫描滤波器3的输入端相接，F-P扫描滤波器3的输出端与光I禹合器4的输入端相接,光I禹合器4的输出端的一个端口与另一个光隔离器7输入端相接，该光隔离器7输出端与半导体光放大器I的输入端相接，光I禹合器4的输出端的另一个端口为扫描滤波系统的输出端。光I禹合器4为1X2光纤f禹合器。本系统主要由电路和光路两部分组成。电路包含两块，都是驱动电路，一块驱动半导体光放大器正常工作，另一部分驱动F-P扫描滤波器正常工作；光路包括半导体光放大器、光隔离器、光耦合器和F-P扫描滤波器，在外界电路的驱动下，半导体光放大器和F-P扫描滤波器正常工作，半导体光放大器输出信号是在一定波长范围内的、连续的、功率谱密度相同的光信号，该光信号经过光隔离器进入F-P扫描滤波器,从F-P扫描滤波器输出信号是一定波长范围内的、功率谱密度相同的、特征相似的、等间距、梳状的多个尖峰信号，该信号进入光耦合器，被分成两部分，一部分输出，另外一部分经过另外一只光隔离器，反馈输入到半导体光放大器输入端，在半导体光放大器中形成自激激励，形成更大增益的输出光，如此循环增益到最大饱和状态，最后系统工作稳定后输出。权利要求1.一种可调自增益扫描滤波系统，其特征在于，扫描滤波系统由电路和光路两部分组成，电路包含两块驱动电路，一块半导体光放大器驱动电路，F-P扫描滤波器驱动电路；光路包括半导体光放大器、两个光隔离器、光耦合器和F-P扫描滤波器，半导体光放大器驱动电路与半导体光放大器相接，F-P扫描滤波器驱动电路与F-P扫描滤波器相接,半导体光放大器输出端与一个光隔离器输入端相接，该光隔离器的输出端与F-P扫描滤波器的输入端相接，F-P扫描滤波器的输出端与光I禹合器的输入端相接，光I禹合器的输出端的一个端口与另一个光隔离器输入端相接，该光隔离器输出端与半导体光放大器的输入端相接，光I禹合器的输出端的另一个端口为扫描滤波系统的输出端。2.根据权利要求I所述的一种可调自增益扫描滤波系统，其特征在于，所述的半导体光放大器、F-P扫描滤波器、耦合器和两个光隔离器组成的光路，输出放大、滤波、宽光谱特性的光信号。专利摘要本技术属于光纤传感技术，涉及一种可调自增益扫描滤波系统。该系统由F-P扫描滤波器、光隔离器、光耦合器、半导体光放大器等组成，该滤波系统在一定波段范围内输出可调的窄带光波，窄带光波反馈自增益到功率饱和状态，在系统接口处输出高功率的梳状窄带光波信号。该光学滤波系统可用于光纤光栅解调仪系统中，能提高光纤光栅解调仪解算精度和波长重复性，实现多路(≥16)相同波段传感器信号解调，扩展了光纤光栅传感网络，每支路能测量更多个点(≥20)，降低了光纤光栅传感系统的成本。文档编号G01D5/38GK202372185SQ201120471820公开日2012年8月8日 申请日期2011年11月18日 优先权日2011年11月18日专利技术者周璇, 李响, 柯有新, 童朝霞 申请人:武汉航空仪表有限责任公司本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：童朝霞，周璇，李响，柯有新，
申请(专利权)人：武汉航空仪表有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：