专利名称：低成本环形腔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，具体的说是一种基于环形谐振腔的、低成本的光纤传感装置。
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02828070.9《基于光纤的腔环降光谱装置》中给出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。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于环形谐振腔的、低成本的光纤传感装置，其结构简单、成本低、精度高。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种低成本环形腔的光纤传感装置，其特征在于:包括控制处理模块1，和与之连接的光源模块2和探测模块3，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5耦合进光纤环4内，在光纤环4上安置有光放大器7和光可变衰减器6，光可变衰减器6接控制处理模块I连接，2X2耦合器5的一支出口接探测模块3。所述的光放大器7是掺铒光纤放大器或拉曼光纤放大器。光可变衰减 器6是全光纤可变衰减器。其工作步骤是:光源模块2每隔固定的时间间隔就发出的光信号耦合进入光纤环4，光源模块2发出的光信号耦合进入光纤环4，通过探测模块3捕获的2X2耦合器5耦合出的光信号计算出光信号在光纤环4内维持的时间，光放大器7对光信号4内的光信号以固定的倍率放大，并维持该光信号在光纤环内的循环，当光纤环4上未施加待测物理量时，调节光可变衰减器使光信号在光纤环内循环的时间为一稳定值，如I秒或大于I秒的某个数值，这时记录下对应的光可变衰减器6的衰减值为初始衰减值,实际中所述的维持光纤环4内光信号的稳定循环可能是光信号在该光纤环4循环持续的时间为I秒或I秒以上，现有的一般的光纤环4内光信号一般只能维持I微秒以下的时间。当在光纤环4上施加有物理量时，则由于衰减的原因，光信号不能持续在光纤环4内的稳定，这时再次控制处理模块I通过调节光可变衰减器6的衰减值、使在光纤环4内循环的光信号维持稳定，并记录下此时的光可变衰减器6的衰减值，该值与初始衰减值和事先标定的与物理量对应的衰减值比对计算后，可得出待测物理量的大小。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I微秒内捕捉较多的数据，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待测物理量的变化与光可变衰减器6的衰减值相对应，从而不需要较高的测试速度，降低了对测试装置的要求，使本实用新型的系统成本大幅度降低。下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本实用新型具体实施方式
的结构示意图。附图标记说明:I一控制处理模块；2—光源模块；3—探测模块；4一光纤环；5 —2X2稱合器；6—光可变衰减器；7—光放大器。
具体实施方式
实施例如图1所示的一种低成本环形腔的光纤传感装置，其特征在于:包括控制处理模块1，和与之连接的光源模块2和探测模块3，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5耦合进光纤环4内，在光纤环4上安置有光放大器7和光可变衰减器6，光可变衰减器6接控制处理模块I连接，2X2耦合器5的一支出口接探测模块3。其工作步骤是:光源模块2每隔固定的时间间隔就发出的光信号耦合进入光纤环4，光源模块2发出的光信号耦合进入光纤环4，通过探测模块3捕获的2X2耦合器5耦合出的光信号计算出光信号在光纤环4内维持的时间，光放大器7对光信号4内的光信号以固定的倍率放大，并维持该光信号在光纤环内的循环，当光纤环4上未施加待测物理量时，调节光可变衰减器使光信号在光纤环内循环的时间为一稳定值，如I秒或大于I秒的某个数值，这时记录下对应的光可变衰减器6的衰减值为初始衰减值,实际中所述的维持光纤环4内光信号的稳定循环可能是光信号在该光纤环4循环持续的时间为I秒或I秒以上，现有的一般的光纤环4内光信号一般只能维持I微秒以下的时间。当在光纤环4上施加有物理量时，则由于衰减的原因，光信号不能持续在光纤环4内的稳定，这时再次控制处理模块I通过调节光可变衰减器6的衰减值、使在光纤环4内循环的光信号维持稳定，并记录下此时的光可变衰减器6的衰减值，该值与初始衰减值和事先标定的与物理量对应的衰减值比对计算后，可得出待测物理量的大小。优选的，所述的光放大器7是掺铒光纤放大器或拉曼光纤放大器。优选的，光可变衰减器6是全光纤可变衰减器。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
权利要求1.一种低成本环形腔的光纤传感装置，其特征在于:包括控制处理模块(I)，和与之连接的光源模块(2)和探测模块(3)，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(5 )耦合进光纤环(4 )内，在光纤环(4 )上安置有光放大器(7 )和光可变衰减器(6)，光可变衰减器(6)接控制处理模块(I)连接，2X2耦合器(5)的一支出口接探测模块(3)。
2.根据权利要求1所述的低成本环形腔的光纤传感装置，其特征在于:所述的光放大器(7)是掺铒光纤放大器或拉曼光纤放大器。
3.根据权利要求1所述的低成本环形腔的光纤传感装置，其特征在于:光可变衰减器(6)是全光纤可变衰减器。
专利摘要本实用新型揭示了一种低成本环形腔的光纤传感装置，包括控制处理模块，和与之连接的光源模块和探测模块，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，在光纤环上安置有光放大器和光可变衰减器，光可变衰减器接控制处理模块连接，2X2耦合器的一支出口接探测模块。通过监测维持光信号在光纤环内维持稳定循环的、光可变衰减器衰减值的大小来确定待测物理量的大小。本装置成本低、精度高。
文档编号G01J3/42GK203037352SQ201220628198
公开日2013年7月3日 申请日期2012年11月26日 优先权日2012年11月26日
发明者杜兵 申请人:西安金和光学科技有限公司