[发明专利]波长可调谐光源

说明书

技术领域

本发明涉及调谐光源，特别是一种用于光纤光栅传感系统的波长可调谐光源，由控制电路扫描驱动输出不同波长的光，波长调谐范围为1527nm-1567nm。

背景技术

光纤光栅传感技术是一种新型的传感技术，因其具有抗电磁干扰能力强、灵敏度高、分辨力高、耐高温、耐腐蚀等优点，且具有在同一根光纤上利用复用技术实现多点复用、多参量分布式区分测量的独特优势，故此它已成为当前传感技术的研究热点，在土木工程、大型设备健康态监测等工程应用上有广阔前景。

一种光纤光栅传感系统的结构是，在同一根光纤中接入多个本征波长不一的光纤光栅传感器，其本征波长随外部环境待测的物理参数发生变化。将宽带荧光源注入高精度FP干涉仪(发布里-帕罗干涉仪)，控制电路产生扫描驱动电压驱动该FP干涉仪，使其输出的荧光的波长在整个传感波段连续线性变化。将该输出荧光耦合进入光纤传播，当荧光通过光纤光栅传感器时，只有等于光纤光栅本征波长的光会被反射回来。实时检测反射回来的光功率时域信号并与扫描驱动电压信号做对比，即可解调出光纤光栅传感器的本征波长变化信息，进而得知待测的物理参数的变化。

在该系统中，波长可变荧光源的作用至关重要，其波长变化精度对整个传感系统的测量精度起决定性作用。

发明内容

本发明的目的是为光纤光栅传感提供一种波长可调谐光源，该光源应具有波长输出易调整和高精度的特点。

本发明的基本思想是将宽带荧光注入高精度FP干涉仪，通过精确改变FP干涉仪的腔长来实现输出荧光波长的变化。

本发明的技术解决方案如下：

一种波长可调谐光源，其特点是它由宽带荧光源、耦合光纤、高精度FP干涉仪、扫描电路、功率放大电路、半导体制冷片、温控电路、热敏电阻和输出光纤组成，其连接关系如下：宽带荧光源经过耦合光纤接高精度FP干涉仪，扫描电路连接功率放大电路，功率放大电路将扫描驱动电压施加在所述的高精度FP干涉仪上，所述的热敏电阻紧贴该高精度FP干涉仪，该热敏电阻连接温控电路输入端，该温控电路的输出端连接半导体制冷片，该半导体制冷片紧贴在所述的高精度FP干涉仪的下表面，该高精度FP干涉仪经输出光纤稳定地输出高精度波长的光波。

所述的宽带荧光源是高平坦度频谱的掺铒荧光源。

所述的扫描电路是高精度、低失真锯齿波发生电路。

所述的功率放大电路是高速高压运算放大器。

本发明的优点在于：

1、采用基于MEMS(微机电系统)技术的高精度FP干涉仪作为波长选择器件，稳定度高，体积小，易于集成。

2、采用扫描驱动电路精确改变FP干涉仪腔长以改变输出荧光的波长，输出波长控制方便，方便与后端数据采集处理电路整合及解调。

3、本发明具有电控制光波长方便、波长分辨率高、调谐频率范围宽等优点。

附图说明

图1为本发明用于光纤光栅传感的波长可调谐光源整体结构示意图

具体实施方式

以下结合附图对本发明作详细说明，但不应以此限制本发明的保护范围。

先请参阅图1，图1为本发明用于光纤光栅传感的波长可调谐光源整体结构示意图，由图可见，本发明波长可调谐光源，它由宽带荧光源1、耦合光纤2、高精度FP干涉仪3、扫描电路4、功率放大电路6、半导体制冷片8、温控电路10、热敏电阻12和输出光纤13组成，其连接关系如下：宽带荧光源1输出的宽带荧光经过耦合光纤2注入所述的高精度FP干涉仪3，扫描电路4通过传输线5连接功率放大电路6，该功率放大电路6通过传输线7将扫描驱动电压施加在所述的高精度FP干涉仪3上，所述的热敏电阻12紧贴高精度FP干涉仪3，该热敏电阻12通过传输线11经连接温控电路10输入端，该温控电路10的输出端通过传输线9连接半导体制冷片8，该半导体制冷片8紧贴在所述的高精度FP干涉仪3的下表面，该高精度FP干涉仪3经输出光纤13输出光波。

本发明的工作过程：