[发明专利]光信号的差模分量提取方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及智能控制技术领域，尤其涉及一种消除光纤中共模信号衰减因 子的差模信号提取装置。

背景技术

在光纤振动传感领域一般采用的干涉仪中选用3×3耦合器把探测光纤中的 反射光干涉后分出两路对称的光，再经光电转换器转换为电压信号，之后提取 出有用的信号。这两路光信号中包含着共模分量和差分分量。在实际应用中， 所述差分分量是实际有用的信号。现有技术中，对每一路光信号进行光电放大 再做减法运算，进而得到差分信号，如下图1所示。

这在多数情况下都是可行的，通过上述运输可以把共模分量(公式“I1＝A-b” 中的“A”)消除掉。例如，在实验室情况下或在应用中光缆熔接损耗一致导致 光输入均匀对称平均光功率大小相同。

然而，在实际应用中，熔接节点损耗、接头衰减特别是在野外应用中光纤 所受的压力、应力温度等环境指数都不尽相同，这都会导致输入到光电探测器 的两路平均光功率不一致。这样在实际应用中就会使输出信号出现整体漂移， 甚至出现差动放大电路的输出饱和。

发明内容

鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种能更准 确的提取差模信号的装置。

为实现上述目的，本发明提供了一种光信号的差模分量提取方法，所述光 信号包括第一光信号和第二光信号。所述方法包括如下步骤：获取所述第一光 信号和第二光信号的电压信号，从而得到第一电压信号和第二电压信号；获取 所述第一电压信号和第二电压信号的差量；根据所述差量调节所述第一电压信 号和第二电压信号；获取所述第一电压信号和第二电压信号的差模分量。

本发明的另一方面为一种光信号的差模分量提取装置，包括将一对光信号 分别转换成第一和第二电压信号的第一和第二光电探测器，以及其正输入端与 所述第一光电探测器连接、其负输入端与所述第二光探测器连接、并且其输出 端输出差模分量的差动放大电路，其特征在于，还包括设置所述光电探测器与 所述差动放大电路之间的数字电位器和控制器，其中所述控制获取所述电压信 号的差量，然后根据所述共模分量的差量对所述电压信号进行调节。

本发明首先提取两路光电通路中的电压信号的共模分量，由控制器对所述 共模分量进行比较，再根据差量利用数字电位器对所述电压信号进行调节。之 后，再通过差动放大电路获取所述电压信号的差模分量。由此，可对光电通路 上的电压信号进行智能调节，更准确的提取差模信号。

附图说明

参考下文之现时较佳实施例的描述以及附图，可最佳地理解本发明及其目 的与优点。

图1为现有的差模分量提取装置的示意图；

图2为本发明的差模分量提取装置的示意图。

具体实施方式

参照附图说明本发明的较佳实施方式。

现说明根据本发明的差模分量的提取方法。首先，通过光电探测器将干涉 仪传出的两路对称的带有共模信号和差模信号的光信号转变为对应的电压信 号，从而到第一电压信号和第二电压信号。此后，获取所述第一和第二电压信 号的共模分量，从而得到第一和第二共模分量。然后，根据所述第一共模分量 和第二共模分量的差调节所述第一和第二电压信号。具体的，对共模分量较大 的电压信号进行衰减而进行调节，直至所述两个电压信号相同。最后，获取经 调节的所述第一和第二电压信号的差模分量。如本技术领域的技术人员所应理 解的，也可对共模分量较小的电压信号进行增益而进行调节。此外，在通过光 电传感装置获得所述第一电压和第二电压之后，可对它们进行放大。

现根据图2说明根据本发明的差模信号提取装置。

图2示出了根据本发明较佳实施例的差模信号提取装置100。如图2所示， 差模信号提取装置100包括第一光电通路10和第二光电通路20。第一光电通路 10包括光电探测器102以及第一光电放大电路103。类似地，第二光电通路20 包括光电探测器202以及第二光电放大电路203。