[发明专利]一种大容量光纤光栅传感解调装置及解调方法

权利要求书

1.一种大容量光纤光栅传感解调装置，其特征在于，包括：

供电模块，进行电源转换用于光源模块、主光纤光栅解调模块和从光纤光栅解调模块供电；

光源模块，为能够循环输出波长连续的可调谐光源或者扫描光源，具有N个通道，并且每个通道每个时刻输出的波长均相同,为主光纤光栅解调模块和从光纤光栅解调模块输送可调谐光源或者扫描光源；

主光纤光栅解调模块，包括主并行探测模块、主数据采集模块、数据处理模块和接口芯片；

从光纤光栅解调模块，包括从并行探测模块和从数据采集模块，最多接入N-1个从光纤光栅解调模块；

主并行探测模块和从并行探测模块探测到光源模块发出的光源，主数据采集模块和从数据采集模块分别进行采集，都传输到数据处理模块，进行处理，再传输到接口芯片。

2.根据权利要求1所述的一种大容量光纤光栅传感解调装置，其特征在于：所述主并行探测模块包括主1×M分束器、标准具、气室、主环形器和主光电探测器。

3.根据权利要求2所述的一种大容量光纤光栅传感解调装置，其特征在于：所述从并行探测模块包括从1×M分束器、从环形器和从光电探测器。

4.根据权利要求3所述的一种大容量光纤光栅传感解调装置，其特征在于：数据采集模块包括主数据采集模块和从数据采集模块，结构相同，都包括信号放大电路、L×1模拟量多路转换开关和A/D转换电路，实现主光纤光栅解调模块和从光纤光栅解调模块的光纤传感器波长解调。

5.一种大容量光纤光栅传感解调方法，其特征在于，所述解调方法为权利要求1-4任意一项所述一种大容量光纤光栅传感解调装置的解调方法，包括：

步骤一：光源模块同步输出4个通道的光信号，输出波长为1525nm～1565nm，单通道输出光功率10mW，波长输出频率≥800Hz；4个通道的光信号同步进入主光纤光栅解调模块和3个从光纤光栅解调模块，3个从光纤光栅解调模块包括从1光纤光栅解调模块、从2光纤光栅解调模块和从3光纤光栅解调模块；

步骤二：光信号进入从1光纤光栅解调模块的从1并行探测模块，首先经1×16分束器分成16束光,分别从1环形器的1端口进入，2端口输出，然后从1光电探测器把相应波长的激光反射回来由从1环形器的2端口进入，然后由3端口输出进入从1光电探测器转换成电信号，经过信号放大经过16×1模拟量多路转换开关进行分时切换，并经过A/D转换电路完成模数转换，完成数据采集，最后送入从1光纤光栅解调模块进行数据处理模块；

步骤三：光信号进入从2光纤光栅解调模块、从3光纤光栅解调模块同步骤二；

步骤四：光信号进入主光纤光栅解调模块的主并行探测模块，首先经1×16分束器分成16束光；一束光依次通过标准具、滤波器后，得到具有MARK标记点的梳状谱线，经主光电探测器转换成电信号，然后送入主数据采集模块进行信号放大和A/D转换，最后送入数据处理模块；一束光依次通过气室后，得到被吸收后的校准光谱信号，经主光电探测器转换成电信号，然后送入主数据采集模块进行信号放大和A/D转换，最后送入数据处理模块；剩余的14束光仅使用其中的8束，分别从主环形器的1端口进入，2端口输出，然后主光纤传感器把相应波长的激光反射回来由主环形器的2端口进入，然后由3端口输出进入主光电探测器转换成电信号，经过信号放大经过16×1模拟量多路转换开关进行分时切换，并经过A/D转换电路完成模数转换，完成数据采集，最后送入数据处理模块；

步骤五：数据处理模块采用寻峰算法获得标准具、气室、主光纤传感器和从光纤传感器的有效信号，通过标准具的标准谱线信息解调出主光纤传感器和从光纤传感器的中心波长，并采用气室的吸收线信号对其进行校准，精确获得每个传感器的波长信息。