专利名称：布拉格光纤光栅传感器的解调装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及波长测量装置，特别是一种应用衍射光栅的布拉格光纤光栅传感器的解调装置。
本实用新型的技术方案是它包括光栅和与所述光栅的入射光线对应设置的光斑位置探测装置。
所述光栅与所述光斑位置探测装置之间设置有会聚透镜。
所述光栅为反射光栅或透射光栅。
所述光斑探测装置是光谱反应在1000-1700纳米的线阵探测器。
所述的线阵探测器为CCD线阵探测器。
所述入射光线的入射角的正弦值不大于2λ/∧-1，不小于λ/∧-1，并不小于1-λ/∧；所述光栅的周期在λ/2和3λ/2之间，其中λ为工作的光波波长，∧为光栅周期。
所述光栅的衍射光路径上设置有吸光挡板。
所述光斑探测装置还可以是光谱反应在1000-1700纳米的带位移扫描装置的点探测器。
积极效果本实用新型采用光栅和光斑位置探测装置构成波长测量装置，没有其他控制装置，不需要扫描腔长，只需调整好入射光线的入射角，然后直接将布拉格光纤光栅反射的光入射到光栅上，经光栅衍射后照射到光斑位置探测装置上，通过光斑位置探测装置探测到的光点变化计算出光纤光栅反射波长的变化，因此本实用新型构件少，结构简单；光斑位置探测装置能直接反映出光点变化并可直接计算出光纤光栅反射光的波长，因此测量速度快；光斑位置探测装置是自扫描装置，对光源稳定性要求不高。
设置会聚透镜可以使衍射到光斑位置探测装置上的光线集中，能通过探测光点的变化简便地计算出波长的变化。
光斑位置探测装置采用线阵探测器特别是CCD线阵探测器，由于CCD线阵探测器靠自射的1024或2048象元电子自扫描读出决定光点位置，所以工作速度快，而且本实用新型没有运动部件，可靠性、稳定性好。本实用新型只靠强度分布测量位置，不依赖绝对光强度，光点位置跟光源能量变动没有关系，因此本实用新型对系统要求较低。
将入射光线的入射角设置在一定的范围内及对光栅的周期进行限定，可以只产生两级衍射光，即0级和1级衍射光，选择特定闪耀角的光栅也可以作到1级衍射光线强，0级衍射光线很弱，这样做的目的因为0级以上的衍射光才反映角度变化，而且可以使光斑能量集中在测量使用的1级衍射光上。设置吸光挡板能将剩余0级衍射光线吸收，不至于干扰测量精度。
图2为只产生0级和1级衍射光的入射光线入射角条件示意图。
实施例2本实施例不设置会聚透镜2，即
图1中没有会聚透镜2，其他同实施例1。由于在实际使用中，衍射后的激光斑的光强成高斯分布，也可以不再使用会聚透镜聚焦，根据光斑光强分布，用算法求得光斑中心位置，同样可通过光斑中心位置的变化计算出波长的变化。
实施例3光栅1为透射光栅，则入射光线5及光纤 6、光纤转接头7的位置位于与CCD线阵模块3相对应的透射光栅1的另一侧，其他同实施例1。
实施例4光斑探测装置还可以是光谱反应在1000-1700纳米的带位移扫描装置的点探测器，本实施例的其他装置同实施例1。
权利要求1.一种布拉格光纤光栅传感器的解调装置，其特征是所述的解调装置包括光栅和与所述光栅的入射光线对应设置的光斑位置探测装置。
2.根据权利要求1所述的布拉格光纤光栅传感器的解调装置，其特征是在所述光栅与所述光斑位置探测装置之间设置有会聚透镜。
3.根据权利要求1或2所述的布拉格光纤光栅传感器的解调装置，其特征是所述光栅为反射光栅。
4.根据权利要求1或2所述的布拉格光纤光栅传感器的解调装置，其特征是所述光栅为透射光栅。
5.根据权利要求1或2所述的布拉格光纤光栅传感器的解调装置，其特征是所述光斑探测装置是光谱响应在1000-1700纳米的线阵探测器。
6.根据权利要求5所述的布拉格光纤光栅传感器的解调装置，其特征是所述线阵探测器为CCD线阵探测器。
7.根据权利要求1或2所述的布拉格光纤光栅传感器的解调装置，其特征是所述入射光线的入射角的正弦值不大于2λ/∧-1，利于λ/∧-1，并不小于1-λ/∧，其中的λ为光波波长，∧为光栅周期；所述光栅的周期在和λ/2和3λ/2之间。
8.根据权利要求1或2所述的布拉格光纤光栅传感器的解调装置，其特征是所述光栅的衍射光路径上设置有吸光挡板。
9.根据权利要求1或2所述的布拉格光纤光栅传感器的解调装置，其特征是所述光斑探测装置是光谱反应在1000-1700纳米的带光点位置探测电路的线位置光电探测器。
专利摘要本实用新型涉及一种布拉格光纤光栅传感器的解调装置，利用光栅衍射原理来计算布拉格光纤光栅传感器反射的波长的变化。本实用新型包括光栅和与所述光栅的入射光线对应设置的光斑位置探测装置，设置在所述光栅与所述光斑位置探测装置之间的透镜。本实用新型构造简单，对光源稳定性要求很低，测量速度快，整个装置无机械移动部件，所以稳定性、可靠性和精度极高。
文档编号G01B11/00GK2548119SQ0224335
公开日2003年4月30日 申请日期2002年7月24日 优先权日2002年7月24日
发明者徐志宏 申请人:徐志宏