[发明专利]基于光纤光栅的近红外吸收浓度传感器信号解调方法

摘要

一种基于光纤光栅的近红外吸收浓度传感器信号解调方法，本发明属于传感器与测量技术领域。由宽带光源11，两个光纤环形器12和19，样品吸收池13，解调用光纤光栅15、16和20，折射率匹配液17，调谐单元18，两个光电探测器21和22，信号处理单元23及光纤链路组成。其特点是解调用光纤光栅15的布拉格反射波长与被测物的近红外吸收波长相同，光纤光栅16和20的布拉格反射波长相同，但与光纤光栅15的布拉格发射波长不同，这样，利用巧妙设计的光纤链路结构，结合差分检测方法，实现浓度的测量，同时解决了光源功率波动等给测量带来的影响问题。

主权项

基于光纤光栅的近红外吸收浓度传感器信号解调方法，主要包括宽带光源，两只光纤环形器，样品吸收池，解调用光纤光栅1、2、3，光纤链路，调谐单元，折射率匹配液，两个光电探测器及信号处理单元，其特征在于：所述的光纤链路为：光源发出的光经过光纤进入光纤环形器1的端口1，从光纤环形器1的端口2出来的光经过样品吸收池，然后到达解调用光纤光栅1，满足光纤光栅1布拉格反射条件的特定波长的光将被反射，其余的光继续传播至光纤光栅2，满足光纤光栅2布拉格反射条件的特定波长的光也将被反射，其余的光经过光纤光栅2透射后被折射率匹配液吸收；所述的光纤光栅1和光纤光栅2具有不同的反射波长，其中，光纤光栅1的反射波长与被测样品的近红外吸收峰值相同，光纤光栅2的反射波长与光纤光栅3的反射波长相同；这样经过光纤光栅1和光纤光栅2反射的反射光再次经过样品吸收池回到光纤环形器1，由光纤环形器1的端口3传至光纤环形器2的端口1，再从光纤环形器2的端口2输出到达光纤光栅3；由于光纤光栅3与光纤光栅2具有相同的反射峰，而与光纤光栅1的反射峰不同，所以，经过光纤光栅1反射的光信号(即与样品的近红外吸收峰相同波长的传感信号)将透过光纤光栅3而被光电探测器1接收，而经过光纤光栅2反射的光信号(即与光纤光栅3反射波长相同，作为参考信号)将被光纤光栅3反射，经由光纤环形器2的端口3出射后，被光电探测器2接收。