[实用新型]实现光纤F-P和FBG传感器的解调装置

权利要求书

1.一种实现光纤 F-P 和FBG 传感器的解调装置，包括：采用不镀反射膜的非本征F-P传感头和一个外腔式带微机电系统MEMS的半导体可调谐激光器（1），其特征在于：半导体可调谐激光器（1）顺次串联光放大器SOA和/或光隔离器（2）、光分束器（3）、n个光耦合器（4）、n个光电三极管（6），n个光电三极管（6）通过对数放大器顺次串联模数转换器ADC和运算控制器与所述半导体可调谐激光器组成闭环回路，半导体可调谐激光器（1）将发出的一束定波长C波段激光送入光放大器SOA和/或光隔离器（2），经光分束器（3）均分入射光后分别入射至一一对应的n支F-P/FBG传感器（5）中，F-P/FBG传感器（5）反射光束通过n个光耦合器耦合至一一对应的n个光电三极管（6），将光功率转换为光电流送入对数放大器转换为进入模数转换器ADC中的光电压，光电压通过模数转换器ADC对每一路进行模拟采集转换，将分时采集的波长-反射光束电压采样光谱数据存入到运算控制器的存储器中，其中，n自然数。

2.如权利要求1所述的实现光纤 F-P 和FBG 传感器的解调装置，其特征在于，解调的光纤F-P传感器F-P 腔是不镀反射膜的非本征型空气腔（11），F-P传感器主要通过两段单模光纤7和两头分别套住两段单模光纤（7）的光纤套管（8）实现。

3.如权利要求2所述的实现光纤 F-P 和FBG 传感器的解调装置，其特征在于，两根单模光纤（7）纤芯端面为镜面作为反射面，两光纤端面同轴平行，两根单模光纤（7）通过外径大于单模光纤（7）外径的光纤套管（8）的空气腔（11），相向对称形成一个腔长为L 的密封光纤 F-P 腔。

4.如权利要求3所述的实现光纤 F-P 和FBG 传感器的解调装置，其特征在于，两段单模光纤（7）的纤芯端面与光纤套管（8）形成一个空气腔（11），光纤套管（8）的F-P腔端面（9）光纤套管接缝（10）处用光学胶进行固定，即光纤套管（8）与两段单模光纤（7）的光纤套管接缝（10）处用光学胶进行固定。

5.如权利要求4所述的实现光纤 F-P 和FBG 传感器的解调装置，其特征在于，当一束入射光通过单模光纤（7）入射到空气腔（11）时，入射光束I0将在F-P腔内的两F-P腔端面（9）发生两次反射，形成双光束干涉，当外界发生变化而使得光纤 F-P 腔的腔长L发生变化时，反射光束的参数将发生变化，通过测量这些参数的变化就可以将F-P 传感器结构传感量解调出来，若调节F-P腔内两端反射面相等的反射率，得到最大对比度的反射光束沿原路返回，透射光从单模光纤7的另一端射出。

6.如权利要求5所述的实现光纤 F-P 和FBG 传感器的解调装置，其特征在于，F-P腔F-P腔端面（9）处不镀反射膜，传感器的入射光通过入射光纤（7）入射，在两F-P腔F-P腔端面（9）处发生两次反射，根据多光束干涉原理，在光纤F-P腔端面（9）与空气腔（11）之间有等效为双光束干涉模型的菲涅耳反射。

7.如权利要求1所述的实现光纤 F-P 和FBG 传感器的解调装置，其特征在于，运算控制器控制可调谐激光光源在C波段内产生一系列波长为λi，可调谐激光器将入射光分时入射到光路中，经过半导体的光放大器SOA和/或光隔离器（2），光隔离器，n路光分束器（3），n路耦合器（4）分别入射到n个FBG/F-P传感器（5）中。

8.如权利要求7所述的实现光纤 F-P 和FBG 传感器的解调装置，其特征在于，F-P/FBG传感器的反射光束通过耦合器（4）接入到光电三极管PIN中，将反射光束光强转换为电压信号，经过对数放大器、模数转换器ADC进入到运算控制器中，得到入射光波长与反射光束光强的数字化数据。