一种基于副载波技术的光谱提取系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型的一种基于副载波技术的光谱提取系统，包括阵列激光光源、密集波分复用器（DWDM）、脉冲调制装置、藕合器、环形器、探测装置、被测光学器件；所述阵列激光光源产生不同频率的光、与所述密集波分复用器连接；所述密集波分复用器通过光纤与所述脉冲调制装置连接；所述脉冲调制装置与所述耦合器连接、所述耦合器分别与探测器和环形器连接，环形器再与被测光学器件和另一探测器连接。同时探测器也可连接在透射光学器件的另一端，使系统的测量速度提高很多。本实用新型通过引入阵列激光光源、密集波分复用器（DWDM）、脉冲调制装置、藕合器、环形器、探测装置，实现对采用串行复用方式的被测光学器件的光谱检测。
【专利说明】一种基于副载波技术的光谱提取系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于光谱探测【技术领域】，涉及光学器件的光谱的提取，具体涉及一种基于副载波技术的光谱提取系统。
【背景技术】
[0002]光谱特性是反映光学仪器的重要参数之一，光谱特性信息是由光学仪器的内在性质决定的，所以通过对光学器件的光谱特性分析就能获得由其它方法所不能获得的器件的内在属性。因此在检测【技术领域】，光谱提取和光谱分析技术有着非常广阔的应用前景。近年来，随着光器件在生物、医学、能源、环境、航天航空、军事等领域的快速发展，光器件的单一使用已无法满足应用需求，越来越多的领域需要光器件的复用。现有技术中光谱的探测多是在频域实现的，主要是利用光谱探测系统中宽带连续光打到分光色散元件上，分光色散元件在各个波长处移动，探测器根据连续光在各个波长处的能量不同，从而分辨出光谱特征。而这种基于频域实现的系统无法对串行复用的珐-珀干涉仪等被测光学器件进行光谱探测。
实用新型内容
[0003]本实用新型为了解决现有的基于频域实现光谱提取和光谱分析技术无法对珐-珀干涉仪等采用串行复用方式的被测光学器件进行光谱探测的问题，提出了一种基于副载波技术能够对串行复用的被测光学器件进行光谱探测的光谱探测系统。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是:一种基于副载波技术的光谱提取系统，其特征在于，包括阵列激光光源、密集波分复用器(DWDM)、脉冲调制装置、藕合器、环形器、探测装置和被测光学器件；所述阵列激光光源包括多组频率互不相同的激光光源，探测装置包括两组探测器；其中，阵列激光光源产生的激光经密集波分复用器后输入至脉冲调制装置，经脉冲调制装置调制后的脉冲激光输入耦合器并分成两路输出，其中一路输入至探测装置的一个探测器，另一路输入至环行器的第一端口，输入环行器的激光经环行器第二端口输出至被测光学器件，经被测光学器件反射后再次进入环行器第二端口，进入环行器第二端口的激光经环行器第三端口输出至探测装置的另一探测器。
[0005]进一步的，所述系统包括多组探测单元，任一组探测单元包括环行器、探测装置和被测光学器件，其中经过环行器第一端口输入的激光经第二端口输出用于探测被测光学器件并经被测光学器件反射后经第二端口输入，然后经过第三端口输出至探测装置，经过密集波分复用器的激光通过一分束器分成多束激光后分别输入多组探测单元的环行器的第一端口，经过分束器的激光与探测单元一一对应。
[0006]本实用新型的有益效果:本实用新型的基于副载波技术的光谱提取系统通过引入阵列激光光源、密集波分复用器(DWDM)、脉冲调制装置、藕合器、环形器、探测装置，实现对采用串行复用方式的被测光学器件的光谱检测。【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1为本实用新型的系统框图；
[0008]图2中a和b均为被测光学器件的示意图；
[0009]图3为被测光学器件(FBG)光谱的示意图；
[0010]图4为探测装置所得到的反射光谱示意图；
[0011]图5为多组被测器件的光谱探测示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详述。
[0013]如图1所不,本实施例的一种基于副载波技术的光谱提取系统,包括阵列激光光源、密集波分复用器(DWDM)、脉冲调制装置、藕合器、环形器、探测装置、被测光学器件。阵列激光光源包括多组频率互不相同的激光光源，探测装置包括两组探测器；阵列激光光源产生不同频率的光、阵列激光光源与所述密集波分复用器连接，密集波分复用器通过一根光纤与所述脉冲调制装置连接，脉冲调制装置与所述耦合器连接、所述耦合器的两个输出端口一个直接与所述探测装置的一个输入口连接、另一个与所述环形器的第一端口 I连接，所述环形器的第二端口 2与被测光学器件连接、环形器的端口 3与所述探测装置的另一个输入口连接。上述各组件的连接关系满足以下过程:阵列激光光源产生的激光经密集波分复用器后输入至脉冲调制装置，经脉冲调制装置调制后的脉冲激光输入耦合器并分成两路输出，其中一路输入至探测装置的一个探测器，另一路输入至环行器的第一端口，输入环行器的激光经环行器第二端口输出至被测光学器件，经被测光学器件反射后再次进入环行器第二端口，进入环行器第二端口的激光经环行器第三端口输出至探测装置的另一探测器。
[0014]上述实施例的系统的工作过程为:阵列激光器发射的光经DWDM进入调制装置经脉冲调制后，形成在时域上不同位置对应了不同波长光强的光脉冲串，这些光脉冲串进入1X2耦合器后分为2路，一路作为参考信号进入探测器I，经过FFT变换和检峰运算后得到合波后的光谱；一路进入环行器的I端口，再由环行器2端口输出进入被测光学器件；在这里我们选用串联的法珀腔，经串联法珀腔反射的信号由环行器2端口进入、3端口输出进入探测器2，探测器2检测经被测光学器件反射的光脉冲串中每个脉冲的光强时域信号；探测器I得到的光谱作为参考信号，并将两路信号送入PC机进行傅里叶变换、检峰、相除等一系列算法处理，最终得到被测光学器件的光谱图。探测装置包括探测器、PC机，探测器用于被测光学器件的光谱探测，并将光谱探测得到的数据输入至PC机，PC机用于处理并显示光谱探测结果。其中，PC机进行的傅里叶变换、检峰、相除等一系列算法处理属于在通过本实用新型的光谱提取系统提取光谱信号后进行的进一步数据加工处理，可通过常规技术可以实现，不属于本实用新型的创新点。
[0015]同时，被测光学器件的反射波长范围(λ I…λn)要小于脉冲光源的波长范围。被测光学器件可以为珐-珀干涉仪或布拉格光纤光栅(FBG)，并支持串行复用。珐-珀干涉仪、布拉格光纤光栅为反射光脉冲，如图2 (a)、(b)所示，分别为串行复用的珐-珀干涉仪、布拉格光纤光栅；图3为布拉格光纤光栅的光谱图；当被测光学器件是反射光脉冲时，通过探测装置可以得到相应的光谱，图4所示为串行布拉格光纤光栅的反射光谱图。
[0016]如图5所示，作为优选实施方式，本实施例的系统可以包括多组探测单元，其中任一组探测单元包括环行器、探测装置和被测光学器件，其中经过环行器第一端口输入的激光经第二端口输出用于探测被测光学器件并经被测光学器件反射后经第二端口输入，然后经过第三端口输出至探测装置，经过密集波分复用器的激光通过一分束器分成多束激光后分别输入多组探测单元的环行器的第一端口，经过分束器的激光与探测单元一一对应。
[0017]以下为在上述实施例基础上的改进方案:所述的被测光学器件为透射器件时、可将所述探测装置的第2个探测器从所述环形器的端口 3取下连接到所述被测光学器件的另一端、系统的测量速度可以提升很多、由毫秒量级提高到微妙量级。
[0018]以上所述仅为本实用新型的【具体实施方式】，本领域的技术人员将会理解，在本实用新型所揭露的技术范围内，可以对本实用新型进行各种修改、替换和改变。因此本实用新型不应由上述事例来限定，而应以权力要求书的保护范围来限定。
【权利要求】
1.一种基于副载波技术的光谱提取系统，其特征在于，包括阵列激光光源、密集波分复用器、脉冲调制装置、藕合器、环形器、探测装置和被测光学器件；所述阵列激光光源包括多组频率互不相同的激光光源，探测装置包括两组探测器；其中，阵列激光光源产生的激光经密集波分复用器后输入至脉冲调制装置，经脉冲调制装置调制后的脉冲激光输入耦合器并分成两路输出，其中一路输入至探测装置的一个探测器，另一路输入至环行器的第一端口，输入环行器的激光经环行器第二端口输出至被测光学器件，经被测光学器件反射后再次进入环行器第二端口，进入环行器第二端口的激光经环行器第三端口输出至探测装置的另一探测器。
2.根据权利要求1所述的一种基于副载波技术的光谱提取系统，其特征在于，所述系统包括多组探测单元，任一组探测单元包括环行器、探测装置和被测光学器件，其中经过环行器第一端口输入的激光经第二端口输出用于探测被测光学器件并经被测光学器件反射后经第二端口输入，然后经过第三端口输出至探测装置，经过密集波分复用器的激光通过一分束器分成多束激光后分别输入多组探测单元的环行器的第一端口，经过分束器的激光与探测单元——对应。
【文档编号】G01M11/00GK203465001SQ201320529260
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年8月28日 优先权日:2013年8月28日
【发明者】冉曾令, 王彦君, 饶云江, 龚元, 柳珊, 盛龙 申请人:电子科技大学