专利名称：基于单环形腔的差分放大的光纤传感装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种光纤传感装置，尤其是涉及一种基于单环形腔的差分放大的光纤传感装置。
背景技术：
“腔环降”是近年来在光学测量领域发展的一种新技术，在微量物质和元素的探测方面显示出了突出的性能。如中国专利申请号为02828070.9《基于光纤的腔环降光谱装置》公开了一种检测气体或液体中微量物质的装置，通过将光信号耦合进入闭合的无源光纤环、并将光纤环的部分暴露于气体或液体样品中，然后检测该闭合的无源光纤内谐振的一部分辐射的衰减情况，来推测出待测的物理量。由于从光纤环内辐射出的光信号衰减时间较短，在I微秒以内，所以需要较高速的仪器，这会导致系统的成本较高。图2给出了现有的“腔环降”的典型结构图，包括控制处理模块I和与其连接的光源模块2、显示模块11和数据处理模块10，控制处理模块I控制光源模块2发出光信号通过2X2稱合器4稱合进光纤环5内，在光纤环5上安置有用于传感待测物理量的调制器6,2X2耦合器4的输出端接探测器一 12，探测器一 12接放大器9，放大器9后面接数据处理模块10。图3是在光纤环5上的调制器6未施加待测物理量时、以相同的间隔获取的相对光强序列图，可从原理上知道，只要取样间隔时间相同，则任意相邻两个取样值的差值是固定的；图4是光纤环5上的调制器6已施加待测物理量时、以相同的间隔获取的相对光强序列图，也可以知道只要取样间隔时间相同，则任意相邻两个取样值的差值是固定的、相同的，只是该差值与图3中的相邻两个取样值的差值是不同的，通过获取差值的不同，就可以计算出待测物理量的大小，但目前未见采用该方法的装置。
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实用新型内容本实用新型的目的 在于克服上述现有技术中的不足，提供一种基于单环形腔的差分放大的光纤传感装置，通 过采用差分放大器，降低了信号的采集难度，降低了系统的成本，精度高。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:一种基于单环形腔的差分放大的光纤传感装置，包括控制处理模块以及与控制处理模块相接的光源模块、显示模块和数据处理模块，所述控制处理模块控制光源模块发出光信号并通过2X2耦合器耦合进光纤环内，所述光纤环上设置有用于传感待测物理量的调制器，其特征在于:所述2X2耦合器的输出端接1X2耦合器，所述1X2耦合器输出的两条光路分别接探测器一和探测器二，其中在所述1X2耦合器与探测器一之间的光路上设置有光延迟模块，所述探测器一和探测器二均与差分放大器相接，所述差分放大器还与数据处理模块相接。上述的基于单环形腔的差分放大的光纤传感装置，其特征在于:所述控制处理模块控制光源模块发出的是连续光信号。上述的基于单环形腔的差分放大的光纤传感装置，其特征在于:所述控制处理模块控制光源模块发出的是可改变频率的脉冲光信号。上述的基于单环形腔的差分放大的光纤传感装置，其特征在于:所述光延迟模块为一段光纤。上述的基于单环形腔的差分放大的光纤传感装置，其特征在于:所述1X2耦合器为平面波导型光纤分路器。本实用新型与现有技术相比具有以下优点:原有的“腔环降”测试装置需要在光纤环输出的光信号需要在I微秒内多次重复捕捉数据，其对测试装置要求较高，导致成本的升高，本实用新型的装置将设置一个延时的差分放大的结构，检测出差分放大后输出的结果，根据该结果的大小的变化，可以计算出光纤环上待测物理量的变化，从而不需要较高的测试速度，降低了对测试装置的要求，且大幅度降低了系统成本。下面通过附图和实施例，对本实用新型做进一步的详细描述。
图1为本实用新型的结构示意图。图2为现有的“腔环降”典型实施方式的结构示意图。图3为现有的“腔环降”测试装置在未施加待测物理量时获得的相对光强序列图。图4为现有的“腔环降”测试装置在已施加待测物理量时获得的相对光强序列图。附图标记说明:
权利要求1.一种基于单环形腔的差分放大的光纤传感装置，包括控制处理模块(I)以及与控制处理模块(I)相接的光源模块(2 )、显示模块(11)和数据处理模块(10 )，所述控制处理模块(I)控制光源模块(2 )发出光信号并通过2X2耦合器(4 )耦合进光纤环(5 )内，所述光纤环(5)上设置有用于传感待测物理量的调制器(6)，其特征在于:所述2X2耦合器(4)的输出端接1X2耦合器(3)，所述1X2耦合器(3)输出的两条光路分别接探测器一(12)和探测器二(14)，其中在所述1X2耦合器(3)与探测器一(12)之间的光路上设置有光延迟模块(7)，所述探测器一(12 )和探测器二( 14 )均与差分放大器(8 )相接，所述差分放大器(8 )还与数据处理模块(10)相接。
2.根据权利要求1所述的基于单环形腔的差分放大的光纤传感装置，其特征在于:所述光延迟模块(7)为一段光纤。
3.根据权利要求1所述的基于单环形腔的差分放大的光纤传感装置，其特征在于:所述1X2耦合器(3)为平面波导型光纤分路器。
专利摘要本实用新型公开了一种基于单环形腔的差分放大的光纤传感装置，包括控制处理模块以及与控制处理模块相接的光源模块、显示模块和数据处理模块，所述控制处理模块控制光源模块发出光信号并通过2×2耦合器耦合进光纤环内，所述光纤环上设置有用于传感待测物理量的调制器，所述2×2耦合器的输出端接1×2耦合器，所述1×2耦合器输出的两条光路分别接探测器一和探测器二，其中在所述1×2耦合器与探测器一之间的光路上设置有光延迟模块，所述探测器一和探测器二均与差分放大器相接，所述差分放大器还与数据处理模块相接。本实用新型通过采用差分放大器，降低了信号的采集难度，降低了系统的成本，精度高。
文档编号G01D5/26GK203053460SQ201220560840
公开日2013年7月10日 申请日期2012年10月29日 优先权日2012年10月29日
发明者杜兵 申请人:西安金和光学科技有限公司