专利名称：一种激光探测电路的制作方法
技术领域：
本实用新型提供一种用于光纤光栅传感器的光探测电路，具体涉及一种检测微弱信号的一种激光探测电路。
背景技术：
光纤光栅是目前最有发展前途和最具代表性的光纤无源器件之一，利用其制作的光纤光栅传感器可以广泛应用于应力、温度、压力、超声波、加速度、强磁场和力的测量中。到目前为止，光纤光栅传感器已经在民用工程、航空航天、船舶航运、电力工业、石油化工业、医学、核工业等方面获得了成功的应用。激光探测电路作为光电检测环节，能精确地检测光纤光栅反射光信号的中心波长，得到待测物理量变化对应的波长漂移，再通过实时处理分析和标度变换后，即可获得待测物理量的大小。目前，普遍采用的激光探测电路其灵敏度均偏低。
发明内容本实用新型的目的是提出一种灵敏度高的用于光纤光栅传感器的激光探测电路。本实用新型的技术方案是，所述激光探测电路包括电流电压转换电路、低噪声宽带放大电路及信号编码电路，电流电压转换电路包括一个激光接收组件和前置放大器，激光接收组件的输入端与光纤光栅传感器的输出端相接，激光接收组件的输出端与前置放大器相接；前置放大器的输出端与低噪声宽带放大电路的输入端相接，低噪声宽带放大电路的输出端与信号编码电路相接。所述的电流电压转换电路采用运算放大器将激光探测器的检测电流转换为电压信号。所述信号编码电路在对应时间上对信号进行二值化处理。本实用新型具有的优点和有益效果，本实用新型针对激光探测器检测光纤光栅传感器回波时，输出电信号能量微弱和噪声大的特性，设置了低噪声宽带放大电路，经过有效地降噪和放大，同时又不影响光纤光栅传感器输出信号的动态特性。设计电流电压转换电路、低噪声宽带放大电路和信号编码电路，实现弱信号的高精度检测，输出满足后续的光纤光栅解调电路的处理。本实用新型通过简单的电路设计获取稳定的检测性能，保证在光纤光棚传感器工作的动态范围内光探测系统具有闻灵敏和闻精度，提闻了抗干扰能力。该光探测电路不仅能检测光纤光栅传感器的回波信号，而且能用于大部分激光信号的探测编码。
图I是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
[0009]下面对本发明做进一步详细说明。所述激光探测电路包括电流电压转换电路、低噪声宽带放大电路及信号编码电路，电流电压转换电路包括一个激光接收组件和前置放大器，激光接收组件的输入端与光纤光栅传感器的输出端相接，激光接收组件的输出端与前置放大器相接；前置放大器的输出端与低噪声宽带放大电路的输入端相接，低噪声宽带放大电路的输出端与信号编码电路相接。图I中的PIN二极管LED 301将接收光纤光栅的回波信号转化为与光信号成比例的电流信号，输出的电流很微弱，一般只有数几微安，通过运放U301A、P IN 二极管LE 301、反馈电阻R302组成电流电压转换电路，将其电流转换为电压信号并前置放大处理，PIN 二极管在接收到光信号时，产生反向电流Ip，它相当于一个电流源，由于理想运放的正、负输入端有“虚短”的特性，所以，其负载阻抗为零，它的输出特性很好，又由于·理想运放输入端具有“虚断”的特性，那么PIN管产生的电流流过反馈电阻R 302，得到运放的输出电压被放大；电流电压转换电路输出的电压信号Vo输出给低噪声宽带放大电路，其经过调零电位计P 301调零，抑制了暗电流和干扰信号产生的噪声，将有效的光电信号输入给运放U301B ；信号编码电路，对回光电信号的处理为运放U302A工作在饱和状态，运放U302B为正反馈连接，高速比较输出脉冲序列信号。
权利要求1.一种激光探测电路，其特征在于，所述激光探测电路包括 电流电压转换电路、低噪声宽带放大电路及信号编码电路，电流电压转换电路包括一个激光接收组件和前置放大器，激光接收组件的输入端与光纤光栅传感器的输出端相接，激光接收组件的输出端与前置放大器相接；前置放大器的输出端与低噪声宽带放大电路的输入端相接，低噪声宽带放大电路的输出端与信号编码电路相接。
2.根据权利要求I所述的一种激光探测电路，其特征在于，所述的电流电压转换电路采用运算放大器将激光探测器的检测电流转换为电压信号。
3.根据权利要求I所述的一种激光探测电路，其特征在于，所述信号编码电路在对应时间上对信号进行二值化处理。
专利摘要本实用新型提供一种用于光纤光栅传感器的光探测电路，具体涉及一种检测微弱信号的一种激光探测电路。电流电压转换电路、低噪声宽带放大电路及信号编码电路，电流电压转换电路包括一个激光接收组件和前置放大器，激光接收组件的输入端与光纤光栅传感器的输出端相接，激光接收组件的输出端与前置放大器相接；前置放大器的输出端与低噪声宽带放大电路的输入端相接，低噪声宽带放大电路的输出端与信号编码电路相接。本实用新型通过简单的电路设计获取稳定的检测性能，保证在光纤光栅传感器工作的动态范围内光探测系统具有高灵敏和高精度，提高了抗干扰能力。该光探测电路不仅能检测光纤光栅传感器的回波信号，而且能用于大部分激光信号的探测编码。
文档编号G01D5/26GK202485694SQ20112047184
公开日2012年10月10日 申请日期2011年11月18日 优先权日2011年11月18日
发明者张博, 徐进, 田俊华, 郑军 申请人:武汉航空仪表有限责任公司