[发明专利]一种光纤布拉格光栅退火老化智能监控方法及系统

权利要求书

1.一种光纤布拉格光栅退火老化智能监控系统，其特征在于，包括：恒温箱、恒温酒精控制器、光栅检测平台、信号处理器、设备监控器、云平台及监控平台；

所述恒温箱用于放置待老化FBG样品；从所述恒温箱的导线孔引出的所述待老化FBG样品尾端放置于所述恒温酒精控制器内，且所述恒温酒精控制器内的酒精一直保持恒定温度；从所述恒温箱的导线孔引出的所述待老化FBG样品的另一端与所述光栅检测平台连接；

所述光栅检测平台，用于对老化中的光栅强度及中心波长进行实时检测，并将检测到的所述光栅强度及中心波长传输给所述信号处理器；

所述设备监控器，与所述信号处理器、所述恒温箱及所述恒温酒精控制器连接，用于对老化中运行的所述恒温箱和所述恒温酒精控制器进行安全监控，监控所述恒温箱和所述恒温酒精控制器运行中的实际温度和湿度，并采集所述恒温箱和所述恒温酒精控制器运行的实时画面；

所述信号处理器，用于对所述光栅检测平台发送的光栅强度及中心波长、所述设备监控器监控的所述恒温箱和所述恒温酒精控制器运行中的实际温度和湿度进行记录、处理、显示和分析，并在所述恒温箱和/或所述恒温酒精控制器的温度超过预设温度异常阈值时，向所述设备监控器发送报警信号，并将所述报警信号同步至所述云平台，以使所述设备监控器在接收到所述报警信号后，联动控制所述恒温箱和所述恒温酒精控制器电源的通断；

所述云平台，用于将所述信号处理器发送的光栅强度及中心波长、所述恒温箱和所述恒温酒精控制器运行中的温度、湿度及所述设备监控器监控的各项指标信息进行汇总、记录和智能化分析，同时记录实时监控到的所述恒温箱和所述恒温酒精控制器的运行画面；

所述监控平台，用于显示及查看所述云平台记录处理后的各项结果和历史数据；

所述云平台，用于根据所述待老化FBG样品的类型，调取前期该种类型的FBG所做的老化实验数据，参考实验数据，自动选取老化过程的温度及湿度工艺参数，拟合出老化曲线，从所述老化曲线中显示得到该种类型FBG老化所需最短时间对应的温度及湿度工艺参数及通过拟合后得到的时间结果。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光栅检测平台包括ASE光源、环形器和光谱仪；

其中，所述ASE光源与所述环形器的输入端口连接，所述环形器的隔离端口与所述光谱仪的输入端口相连，所述环形器的输出端口与所述待老化FBG样品相连，在所述光谱仪上检测得到所述待老化FBG样品的反射强度及中心波长信息。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述恒温酒精控制器为一个封闭的容器，内部装有浓度为99%的无水乙醇溶液，刻有FBG的光纤尾端由所述恒温酒精控制器上方光纤孔插入所述恒温酒精控制器内的溶液中，且所述恒温酒精控制器保证内部溶液温度恒定在25℃。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的系统，其特征在于，每次选取若干个待老化FBG样品进行老化，且每个所述待老化FBG样品的一端均分别与所述光栅检测平台连接，另一端均插入至所述恒温酒精控制器置于溶液内，且不接触内壁。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述云平台，用于对光栅强度、中心波长信息、所述恒温箱和所述恒温酒精控制器运行的实际温度、湿度信息记录分析，得出同种类型的FBG光栅的最快速达到稳定所需的温度、湿度及所需的时间。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：移动端；

所述移动端，用于接收所述云平台发送的各项信息，实时查看各项历史数据，并向所述云平台发送控制指令，其中，所述云平台发送的信息包括所述报警信号，所述控制指令用于指示所述设备监控器控制所述恒温箱和所述恒温酒精控制器的电源通断。

7.一种基于权利要求1至6任意一项所述的光纤布拉格光栅退火老化智能监控系统的智能监控方法，其特征在于，包括：

S1：将若干待老化FBG样品放入所述恒温箱内，将每个所述待老化FBG样品的一端切平穿过所述恒温箱的导线孔后，插入所述恒温酒精控制器，每个所述待老化FBG样品的另一端与所述光栅检测平台相连；

S2：所述光栅检测平台先读取各所述待老化FBG样品的初始光栅强度和中心波长，将各所述待老化FBG样品的初始光栅强度和中心波长传输给所述信号处理器记录，并将各所述待老化FBG样品的初始光栅强度和中心波长同步到所述云平台；

S3：设置所述恒温箱的温度和湿度，设置所述恒温酒精控制器内酒精温度，所述设备监控器采集所述恒温箱及所述恒温酒精控制器的指标设置信息，其中，所述指标设置信息包括此次设置的温度、湿度和运行时间，并将所述恒温箱及所述恒温酒精控制器的指标设置信息，同步到所述云平台；

S4：每天在同一时间对各所述待老化FBG样品的光栅强度和中心波长信息进行采集记录，直至光栅强度及中心波长稳定，由所述云平台智能分析出本次老化的各项信息；

S5：更改所述恒温箱的温度及湿度，保持所述恒温酒精控制器内酒精的温度不变，更换待老化FBG样品，重复步骤S2~S3，经过多次试验，通过所述云平台根据所述待老化FBG样品的类型，调取前期该种类型的FBG所做的老化实验数据，参考实验数据，自动选取老化过程的温度及湿度工艺参数，拟合出老化曲线，从所述老化曲线中显示得到该种类型FBG老化所需最短时间对应的温度及湿度工艺参数及通过拟合后得到的时间结果，按照所花费最少时间使待老化FBG样品达到稳定所设定的所述恒温箱温度及湿度工艺完成对生产的大批量光栅老化，并实时监控。