[发明专利]基于OFDR的硅光芯片温度测量装置及方法

摘要

本发明公开了一种基于OFDR的硅光芯片温度测量装置及方法，其中装置包括线性扫频激光器、光纤分束器、光纤环形器、硅光芯片、模斑变换器、光纤耦合器、光电探测器、数据采集卡和计算机。本发明的测量方法基于光频域反射技术，将待测硅光芯片本身作为传感器，光通过特殊结构的模斑变换器进出芯片。温度的变化会引起芯片瑞利散射光谱移动，移动量通过测量瑞利散射光谱(温度变化后)与参考光谱(原始温度)互相关运算得到。互相关峰偏离值为移动量，对应于温度变化量。该测量方式具有空间分辨率高、精度高的特点，解决了传统传感手段传感器布设复杂、测量结果易受外界影响等问题，特别适用于微小硅光芯片温度测量。

主权项

1.一种基于OFDR的硅光芯片温度测量装置，其特征在于，包括线性扫频激光器、光纤分束器、光纤环形器、硅光芯片、模斑变换器、光纤耦合器、光电探测器、数据采集卡和计算机，其中：所述光纤分束器将所述线性扫频激光器输出的扫频激光分为两路，一路为信号光，另一路为参考光；信号光进入所述光纤环形器，参考光进入所述光纤耦合器；所述模斑变换器连接在所述光纤环形器和所述硅光芯片之间，且所述模斑变换器通过单模光纤与所述光纤环形器连接；所述模斑变换器为楔形体，该楔形体的一个连接端为平面端，该平面端与所述单模光纤的端部连接；该楔形体的另一个连接端为线端，该线端与所述硅光芯片连接；所述硅光芯片通过所述模斑变换器与单模光纤耦合，信号光通过所述模斑变换器进出所述硅光芯片；所述硅光芯片上每一处产生的瑞利散射信号沿路返回进入所述光纤耦合器，与参考光在所述光纤耦合器处发生拍频干涉，产生拍频干涉信号；所述光电探测器将所述拍频干涉信号转化为电信号；所述数据采集卡通过多通道同时采集电信号中的拍频干涉信号；所述计算机与所述线性扫频激光器、所述数据采集卡进行数据通信，并控制所述线性扫频激光器和所述数据采集卡，该计算机还对采集信号进行解调。