[发明专利]一种对比型的匹配光纤布拉格光栅测超声波信号传感系统

摘要

本发明提供了一种对比型的匹配光纤布拉格光栅测超声波信号传感系统，包括ASE宽带光源，光纤环形器，传感光纤布拉格光栅，光纤耦合器，匹配光纤布拉格光栅，第一、第二两个光电探测电路模块，第一、第二两个前置放大器电路模块，数字采集卡，FPGA，计算机；本发明主要用于航空航天飞行器结构件的损伤检测，具有灵敏度高，穿透力强，响应速度快，传输距离远，抗电磁干扰能力强等优点；本发明利用对比型的匹配光纤布拉格光栅测超声波信号传感方法，系统的匹配光纤布拉格光栅可以有效的降低温度变化对传感光纤布拉格光栅的影响，提高系统稳定性和检测精度，对采集的两路信号作差，可以消除系统中的共模干扰，提高系统的信噪比。

主权项

一种对比型的匹配光纤布拉格光栅测超声波信号传感系统，其特征是：所述传感系统包括：ASE宽带光源(1)，光纤环形器(2)，传感光纤布拉格光栅(3)，光纤耦合器(4)，匹配光纤布拉格光栅(5)，第一、第二两个光电探测电路模块(6、7)，第一、第二两个前置放大器电路模块(8、9)，数字采集卡(10)，FPGA(11)，计算机(12)；其中，光纤环形器(2)的A端口和B端口分别连接ASE宽带光源(1)和传感光纤布拉格光栅(3)，C端口连接光纤耦合器(4)的D端口；光纤耦合器(4)的E端口通过与匹配光纤布拉格光栅(5)与第一个光电探测电路模块(6)相连，F端口与第二个光电探测电路模块(7)相连；ASE宽带光源(1)发出的宽带光经过光纤环形器(2)到达传感光纤布拉格光栅(3)，符合光纤布拉格光栅条件的窄带光从传感光纤布拉格光栅(3)返回到光纤环形器(2)，再进入光纤耦合器(4)；通过光纤耦合器(4)后光被均匀的分成两路，其中一路通过匹配光纤布拉格光栅(5)后进入第一光电探测电路模块(6)，另一路直接进入第二光电探测电路模块(7)；两路光经过第一光电探测电路模块(6)和第二光电探测电路模块(7)转化为电信号，再分别通过第一前置放大器电路模块(8)和第二前置放大器电路模块(9)进行信号放大后，输入数字采集卡(10)后生成两路电信号，两路电信号进入FPGA(11)解调，得出超声波信息，最后在计算机(12)上进行分析与显示。