[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

说明书

本发明公开了一种光纤布拉格光栅退火老化进程实现智能化监控的方法及系统，属于光纤布拉格光栅退火老化工艺领域，通过对每次生产出的FBG进行取样，在线监测其光栅强度和中心波长，记录不同老化温度及湿度下该种FBG样品退火老化至其稳定所需要时间，建立数据库，得出最快达到稳定的老化工艺，依此指导生产出的大批量光栅退火。在老化过程中，对光栅波长、强度及设备设定参数等信息进行实时自动监控记录，并对数据结果分析处理，实时远程访问查看数据分析结果和老化进程，如有意外情况能及时报警，将通知发送至移动端，移动端可远程控制设备电源的通断。本发明保障了FBG退火老化进程的安全性，提高了工作效率，有助于快速得到高质量稳定的FBG。

技术领域

本发明属于光纤布拉格光栅退火老化工艺领域，更具体地，涉及一种光纤布拉格光栅退火老化智能监控方法及系统。

背景技术

在光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating，FBG)的制备过程中，光栅被写入进光纤是因为纤芯折射率变化而形成的，写入结束后，由于紫外激光照射所引起的折射率变化不稳定，会造成在一段时间内光栅强度和中心波长的变化，为了去除通过紫外激光照射引起的光栅的不稳定性，一般采用老化热退火的方法加速光纤光栅特性的稳定，该过程通常是在一定温度下(80℃～200℃)退火几十小时。

FBG老化退火过程中，对退火温度及退火时间的把握尤其重要，需要进行大量实验，若老化温度过高，会破坏光纤外层涂覆层，若温度过低，又会大大增加老化的时间，所以有必要掌握光栅退火特性及光栅强度、中心波长的变化规律，使光栅的光学特性达到稳定，满足工程实际应用的需要。

现有的技术，尚未出现将智能控制应用于FBG退火工艺流程，目前无论是实验阶段还是实际生产，均还采用原始的人工检测、数据记录与采集和设备值守，耗时耗力，效率较低，随着FBG生产的数量不断增大，继续使用人工进行老化退火环节的各项数据检测的方式亟需改进，需满足实际生产中即保障设备安全也需提高检测的效率，缩短人力耗费的时间。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提出了一种光纤布拉格光栅退火老化智能监控方法及系统，由此解决现有人工进行老化退火环节的各项数据检测的方式存在的耗时耗力、效率较低的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种光纤布拉格光栅退火老化智能监控系统，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；