[实用新型]一种光纤光栅波长解调装置

说明书

(一)技术领域

本实用新型涉及一种光纤光栅波长解调装置，属光纤光栅波长解调技术领域。

(二)技术背景

当宽谱光入射到光纤光栅中时，光纤光栅所对应的中心波长的光会被反射回去，并且光纤光栅所对应的中心波长会随着光纤光栅所受温度、应力等外界环境而改变，利用光纤光栅的这一性质把光纤光栅作为传感器的温度、应变等传感系统已经被广泛的应用于生产生活中的诸多领域。在光纤传感系统中，光纤光栅反射回的波长的值需要通过一定的方法解调，目前常见的解调方法有匹配滤波法、可调谐Fabry-Perot腔法等，实现市场化的有光谱仪、波长计等产品。根据目前的市场价格，适用于光纤传感系统的光谱仪、波长计、价格在几万元到几十万元不等。光纤传感系统的高价格，在一定程度上限制了光纤传感系统的应用范围和场所，影响了光纤传感系统的市场推广和进一步发展，如申请专利号为CN200710038145.0、发明名称为《光纤光栅高温传感系统》的专利即属于此列。而单纯的斜边滤波器解调法，虽然性价比高，但是可解调的光栅容量小，如申请号为200920172889.6、实用新型名称为《基于三角形谱光纤光栅的传感波长解调器》的专利即属于此列。

(三)发明内容

为了克服现有技术存在的缺点，本实用新型提出了一种光纤光栅波长解调装置。

本实用新型的技术方案如下：

一种光纤光栅波长解调装置，包括ASE光源、隔离器、3dB耦合器、FBG系列、线性斜边滤波器、波长分用器、光电探测器阵列、A/D转换器、计算机和光导纤维，其特征在于ASE光源位于隔离器之前，隔离器之后放置3db耦合器；3db耦合器的前端通过光纤和线性斜边滤波器的输入端相连，其后端通过光纤和一FBG系列相连线性斜边滤波器的输出端通过光纤与波长分用器相连，波长分用器经光纤分别和光电探测器阵列中的每一个光电探测器相连接，使得波长分用器分出的不同波长的光传到与其对应的光电探测器上进行光电转换；每一个光电探测器的输出端连接到一个A/D转换器的输入端上，将光电探测器输出的模拟电信号转换成数字电信号；各A/D转换器的输出端连接到计算机上，对输出的各路数字电信号通过计算机进行解调处理。

所述的FBG系列中FBG个数为6-10个；光电探测器阵列中的光电探测器个数为6-10个，分别和FBG系列中的FBG对应。

所述的ASE光源是放大自发辐射光源，是一种波长范围在1525nm到1565nm的宽谱光。

所述的FBG是Fiber Bragg Grating的缩写，即光纤布拉格光栅。

ASE光源的波长范围较宽，光谱形状、功率较为稳定，并且价格较低，可以用作光纤传感系统的光源。线性斜边滤波器的输出光的光强会随着输入光的波长变化而变化，因此可以利用该特征来测量波长的变化量。

具体的说，ASE发出的光经过耦合器入射到一系列FBG中，各个FBG反射回来的光经过耦合器后分为两路。其中一路入射到隔离器内被隔离器衰减，另一路入射到线性斜边滤波器中被线性斜边滤波器调制。经线性斜边滤波器调制后的一系列FBG反射光波长不同、光强不同，经过波长分用器被分到不同的光强传感器上。光强传感器将光信号转换为电信号，并且通过A/D转换器连接到计算机。对于其中一个光强传感器，电信号的大小与对应FBG的波长成对应关系，因此可以通过计算机解调电信号的大小而实现波长的解调。