[发明专利]一种光纤氢气传感器解调方法

说明书

本发明公开了一种基于光纤氢气传感器解调装置的解调方法，该装置包括宽谱光源、电光调制器和计算机，宽谱光源输出端连接光电耦合器，光电耦合器的一个输出端的光纤面上镀制一段钯膜，光电耦合器的输出端口和反射膜构成一个迈克尔逊干涉仪，迈克尔逊干涉仪的输出端连接电光调制器，电光调制器输出的调制信号经过色散光纤后入射到高速光电探测器上，高速光电探测器将光信号装换成微波信号并通过低噪放放大，低噪放输出端连接微波功分器，微波功分器将一部分微波信号注入到电光调制器中，同时将另一部分微波信号输入频谱仪，频谱仪末端连接计算机，本发明提出的方法可实现高精度氢气浓度的测量，同时也降低了成本，简化了结构。

技术领域

本发明涉及一种解调方法，具体为一种光纤氢气传感器解调方法。

背景技术

氢气在航空、化工和医学领域常被作为可燃能源和还原剂等有着广泛应用。由于氢气在使用过程中在浓度超过4％时遇到明火会发生爆炸，因此，随着氢气的广泛应用，对氢气浓度的检测也受到重视。

目前氢气浓度的检测光学方法有基于光干涉为基础的干涉型氢气传感解调系统、基于光反射为基础的微透镜型氢气传感解调系统、基于消逝场原理的氢气传感器和光纤光栅氢气传感解调系统。干涉型氢气传感解调系统存在制作工艺复杂的问题，基于光反射为基础的微透镜型氢气传感解调系统中则有成本高，氢敏感膜灵敏度低的缺点，基于消逝场原理的氢气传感器存在工艺要求高和成本高的不足，光纤光栅氢气传感解调系统存在信息解调价格昂贵体积大的缺陷。

因此，本发明提出了一种基于光纤迈克尔逊干涉仪和光电振荡器结合的氢气传感解调方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有解调装置在工作过程中，成本高、精度差和结构复杂的缺陷，提供一种光纤氢气传感器解调装置，从而解决上述问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明一种光纤氢气传感器解调装置，包括宽谱光源、电光调制器和计算机，宽谱光源输出端连接光电耦合器，光电耦合器的一个输出端的光纤面上镀制一段钯膜，钯膜表面设置有反射镜，光电耦合器的输出端口和反射膜构成一个迈克尔逊干涉仪，迈克尔逊干涉仪的输出端连接电光调制器，电光调制器输出的调制信号经过色散光纤后入射到高速光电探测器上，高速光电探测器将光信号转换成微波信号并通过低噪放放大，低噪放输出端连接微波功分器，微波功分器将一部分微波信号注入到电光调制器中，同时将另一部分微波信号输入频谱仪，频谱仪末端连接计算机。

作为本发明的一种优选技术方案，电光调制器、色散光纤、高速光电探测器、低噪放和微波功分器组成光电振荡器环路，且光电振荡器环路输入端与迈克尔逊干涉仪的输出端相连接，能够将迈克尔逊干涉仪输出端产生的干涉梳状谱注入光电振荡器环路中，并通过光电振荡器环路产生微波信号。

作为本发明的一种优选技术方案，电光调制器内部设置有线性调制设备，线性调制设备表面设置有纵向和横向接口，接口均位于铝外壳中，由于电光效应可分为线性电光效应(泡克耳斯效应)和二次电光效应(克尔效应)，而线性电光效应比二次电光效应的作用效果明显，因此采用线性调制效果更好。

作为本发明的一种优选技术方案，宽谱光源可采用高斯型或矩形光源作为发射光源，使得光源发射装置的选择性更高。