一种便携式光纤光栅解调仪的制作方法

本实用新型属于光纤传感领域，涉及一种便携式光纤光栅解调仪。

背景技术：

光纤光栅传感器具有重量轻，体积小，抗电磁干扰等优点，被广泛应用于电力、油田、土木工程等领域多种物理量的传感检测中。光纤光栅属于波长调制器件，外界物理量的变化会引起光纤光栅中心波长的偏移，因此可以通过解调中心波长得到被测物理量的值。光谱仪法是实验室常用的光纤光栅解调方法，但传统的光谱分析仪分辨率较低，而高分辨率的光谱分析仪价格昂贵，体积庞大，不方便携带，不适合工程现场应用；可调谐FP滤波器法测量精度高、响应速度快，但系统结构复杂，成本高，且可调谐FP滤波器中的压电陶瓷易受到温度和震动的影响，不适合测量现场频繁搬运。匹配光栅法需要采用高功率的光源，且解调范围有限；边缘滤波法由于滤波器的线性近似处理、光源光谱的变化等因素都会引入系统误差，因此，系统的分辨率不高。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型旨在提供一种结构简单、体积小、实时性和交互性好的便携式光纤光栅解调仪，以实现对光纤光栅波长的准确测量。

本实用新型的技术方案是：一种便携式光纤光栅解调仪，包括扫描式半导体激光器，所述扫描式半导体激光器连接环形器，所述环形器连接光纤光栅传感器，所述扫描式半导体激光器发出光信号，经环形器进入光纤光栅传感器，反射光进入数据采集模块，所述数据采集模块将采集到的反射光信号转换为电压信号，并传输到主板，所述主板上的LabView软件读取接收到的电信号，并对接收到的数据进行显示和峰值提取，并将光谱波形和解调出来的中心波长在LabView前面板中显示，通过触摸显示屏反馈给用户。

所述环形器扩展通道数为1-16，每通道串联1-10个光纤光栅传感器。

所述显示屏为触摸式。

便携式光纤光栅解调仪由扫描式半导体激光器、环形器、数据采集模块、主板和触摸显示屏构成，原理如下：扫描式半导体激光器发出波长范围1528.8nm-1548.8nm的光信号，经环形器进入光纤光栅传感器，其反射光进入数据采集模块，数据采集模块负责将采集到的光信号转换为电压信号，并传输到电脑主板。主板上的LabView软件读取接收到的电信号，同时，对接收到的数据进行显示和峰值提取，并将光谱波形和解调出来的中心波长在LabView前面板中显示，通过触摸显示屏反馈给用户。用户可以通过按下LabView软件前面板上的数据存储选择按钮，将光纤光栅传感器的原始光谱波形和解调出来的中心波长数据进行存储。

本实用新型有如下优点：

1、体积小，结构简单，便携性好，特别适用于工程现场的光纤光栅传感器的波长解调。

2、解调仪可扩展性高，1-16通道可扩展，适合多路信号的同时解调。

3、人机交互好，数据存储方便，便于研究人员后续对数据的分析、处理。

附图说明

图1是本实用新型中的便携式光纤光栅解调仪结构示意图；

图2是本实用新型中的便携式光纤光栅解调仪前面板图。

附图标记：1-扫描式半导体激光器，2-环形器，3-光纤光栅传感器，4-数据采集模块，5-主板，6-显示屏。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

实施例

一种便携式光纤光栅解调仪，结构如图1所示，主要由扫描式半导体激光器1，环形器2，光纤光栅传感器3，数据采集模块4，主板5和显示屏6构成。

扫描式半导体激光器1输出波长范围为1528.8nm-1548.8nm扫描光，扫描步长为1pm，输出光功率为20mW。该扫描光经由环形器2进入光纤光栅传感器3，光纤光栅传感器3的反射光进入数据采集模块4。数据采集模块4中的光电探测电路将光纤光栅传感器3的反射光信号转换为模拟电压信号，同时数据采集模块4将转换后的电压信号传输到主板5中。本实施例中主板5型号优选N3J1900，数据采集模块4优选型号为TJ001。

根据功率加权法的原理计算出光纤光栅传感器3的反射光谱峰值点的横坐标值根据步长为1pm，计算出光纤光栅传感器3的中心波长为

光纤光栅传感器3的反射光谱图及解调出的波长值通过LabView在显示屏6中进行显示。所述显示屏6优选触摸显示屏，用户可根据需要点击数据存储按钮，将原始数据及解调数据进行存储。同时，便携式光纤光栅解调仪可实现1-16通道扩展，每通道最多可串联10个光纤光栅传感器，用户可通过前面板选项按钮进行波形显示及解调结果的通道选择。图2是本实用新型中的便携式光纤光栅解调仪前面板图。

尽管上面对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式的具体变换，这些均属于本实用新型的保护范围之内。