一种光纤光栅分析装置的制作方法

本申请涉及光纤传感器技术领域，特别涉及一种光纤光栅分析装置。

背景技术：

随着科技不断发展，例如高铁、航空航天等各领域的监测凸显重要。光纤光栅传感器是通过在光纤中形成光栅制备而成，光纤光栅传感器具有结构简单、体积小、抗电磁干扰、耐腐蚀、高灵敏度、高分辨率等许多优点，在许多领域得到了广泛的应用。

本申请的发明人在长期的研发中发现，目前的光纤传感分析仪是基于可调滤波器原理或者ccd(chargecoupleddevice,电荷耦合器件)原理等，在通过光纤传感分析仪进行检测过程中，无法排除人为等外界环境的干扰，从而容易导致检测的数据不准确甚至完全错误，进而容易影响光纤传感分析仪的检测准确性。

技术实现要素：

本申请提供一种光纤传感分析装置，以解决现有技术中无法排除外界因素干扰导致检测准确性不高的技术问题。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是提供一种光纤裂纹传感器，包括：

光源器件，用于提供光信号；

1×n分路器，与所述光源器件的输出端连接，所述1×n分路器具有n个输出端，n≥2；

光纤光栅传感器，与所述1×n分路器的输出端对应连接；

反射器，与所述1×n分路器的未连接所述光纤光栅传感器的输出端连接；

处理电路，与所述1×n分路器连接。

其中，所述反射器为m个，所述光纤光栅传感器为n-m个，1≤m＜n，所述n-m个光纤光栅传感器与所述m个反射器连接的光纤在同一多芯光缆中。

其中，所述光纤光栅分析装置还包括无源器件，所述无源器件与所述光源器件连接。

其中，所述无源器件为cwdm器件。

其中，所述处理电路还包括光电转换器以及上位机，所述光电转换器一端与所述无源器件连接，另一端与所述上位机连接，所述光电转换器用于将从所述1×n分路器接收的光信号转换为电信号。

其中，所述处理电路还包括数据采集器，所述数据采集器一端连接所述光电转换器，另一端连接所述上位机，所述数据采集器用于提供采集速度。

其中，所述处理电路还包括报警器，所述报警器连接所述上位机。

本申请的有益效果是：通过1×n分路器将光信号分成n路通道，光纤光栅传感器对应相应通道通过光纤连接要监测的设备，并且在末端设置反射器，从而能够使得光纤光栅传感器和反射器的光信号同时反射将回处理电路，处理电路对应分析光纤光栅传感器和反射器各自反射回来的信息。由于光纤光栅传感器能够检测温度和应力等的干扰，而反射器不受温度和应力的干扰，反射器只在人为等外界因素干扰下产生损耗。通过上述方式能够实现对人为等外界因素产生光损耗的情况进行判定，从而能够有效确定光纤光栅传感器产生的数据是否准确，进而能够提升光纤传感分析装置的检测准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：

图1是本申请光纤光栅分析装置一实施例的结构示意图；

图2是本申请光纤光栅分析装置又一实施例结构示意图；

图3是本申请光纤光栅分析装置一实施例的无源器件产生的光波上升沿/下降沿的结构示意图；

图4是本申请光纤光栅分析装置另一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本申请保护的范围。

请参阅图1，本申请实施例提供一种光纤光栅分析装置100，该光纤光栅分析装置100包括光源器件10、1×n分路器20、光纤光栅传感器30、反射器40以及处理电路50。

光源器件10用于提供光信号，例如可以光源器件10是发出ase(amplifiedspontaneousemission，放大自发辐射)光源或者高功率激光光源等。1×n分路器20与光源器件10的输出端连接。1×n分路器20具有n个输出端，n≥2，例如n可以是4、6、12等，具体可以根据需要设定，此处不作限定。1×n分路器20能够接收来自光源器件10发出的光信号，并将光信号分成n路输出。可以理解，1×n分路器20提供了n个通道用于传输光信号。光纤光栅传感器30与1×n分路器20的输出端对应连接，光纤光栅传感器30的数量可以是多根，每根光纤光栅传感器30对应连接1×n分路器20的一个输出端。光纤光栅传感器30可以是fbg(fiberbragggrating，光纤布拉格光栅)等。光纤光栅传感器30可以是对需要监测的物体进行检测，例如对高铁或者航空等设备进行应力或者温度监测等。

反射器40与1×n分路器20的未连接光纤光栅传感器30的输出端连接。反射器40用于反射稳定的反射光信号，例如稳定的反射光功率等。反射器40可以是法拉第旋转反射镜等。反射器40不会受到与光纤光栅传感器30同等的应力和温度等因素的干扰，因此在不受到人为折弯等正常情况下，反射器40返回的光波长和光功率等都不变。处理电路50与1×n分路器20连接。处理电路50用于将光纤光栅传感器30和反射器40反射回来的光信号进行处理，进一步分析反射器40以及光纤光栅传感器30检测是否准确。例如，当处理电路50处理后分析发现反射器40反射回来的光信号出现严重衰减，则可判断出现了人为等外界干扰。

可以理解，1×n分路器20将光信号分成n路通道，光纤光栅传感器30对应相应通道通过光纤连接要监测的设备，并且在末端设置反射器40，从而能够使得光纤光栅传感器30和反射器40的光信号同时反射将回处理电路50，处理电路50对应分析光纤光栅传感器30和反射器40各自反射回来的信息。由于光纤光栅传感器30能够检测温度和应力等的干扰，而反射器40不受温度和应力的干扰，反射器40只在人为等外界因素干扰下产生损耗，因而能够区分人为等外界因素产生光损耗与光纤光栅传感器30反射回来的光损耗。

通过上述方式能够实现对人为等外界因素产生光损耗的情况进行判定，从而能够有效确定光纤光栅传感器30产生的数据是否准确，进而能够提升光纤传感分析装置100的检测准确性。

在一些实施例中，反射器40为m个，例如可以是1个、2个或者3个等。光纤光栅传感器30为n-m个，1≤m＜n，m为自然数。可以理解，光纤光栅传感器30的数量和反射器40的数量之和刚好等于1×n分路器20输出端的数量。m个反射器40与n-m个光纤光栅传感器30连接的光纤在同一多芯光缆中。可以理解，通过将反射器40连接的光纤与n-m个光纤光栅传感器30连接的光纤包裹在同一根多芯光缆中，从而可以实现对整根光缆进行人为等外界因素干扰进行判别。当然反射器40的数量可以少于光纤光栅传感器30的数量，从光缆的横截面看，反射器40间隔设置在光纤光栅传感器30。

通过上述方式可以实现对光缆的全方位监测，进一步提升光纤传感分析装置100的检测精度和准确性。

在一些实施例中，参阅图2和图3，光纤光栅分析装置100还可包括无源器件60，无源器件60与光源器件10连接。无源器件60的另一端连接1×n分路器20。无源器件60用于将光信号转换成具有上升沿和/或下降沿的光信号，例如光信号的波长可以是从1530nm-1540nm变化的光源。通过无源器件60可以实现将光源器件10产生的恒定的光信号变成变化的光信号，从而可以实现准确的监测。

可选地，无源器件60可以为cwdm(coarsewavelengthdivisionmultiplexing，粗波分复用)器件。当然也可以是其它能够实现变化光源的器件。

在一些实施例中，继续参阅图2，处理电路50还可包括光电转换器51以及上位机52，光电转换器51一端与无源器件60连接，另一端与上位机52连接。光电转换器51用于将从1×n分路器20接收的光信号转换为电信号。可以理解，光电转换器51可以将从1×n分路器20接收的光功率信号转换成电压信号，进而将电信号传送至上位机52，上位机52进一步进行处理。

在一些实施例中，参阅图4，处理电路50还可包括数据采集器53，数据采集器53一端连接光电转换器51，另一端连接上位机52，数据采集器53用于提供采集速度。可以理解，数据采集器53可以提供到1g赫兹的速率。

在一些实施例中，处理电路50还可包括报警器(图未示出)，报警器连接上位机52。可以理解，可以预先设置预设功率值，当上位机52对反射器40反射回来的信处理得到的功率值小于预设功率值时，则表示光缆收到了人为的干扰，从而可以通过报警器进行报警，例如可以通过闪光或者语音等方式实现报警，进而可以通知相关人员光纤光栅传感器30的检测受到干扰。

本申请通过cwdm器件接收来自光源器件10的光源以产生变化的光信号，将该变化的光信号由1×n分路器20分成多路发送至光纤光栅传感器30和反射器40，光纤光栅传感器30和反射器40反射回来的光信号通过光电转换器51转换成电信号，进一步通过数据采集器53提升采集速度，然后传送至上位机52进行处理，通过上述方式可以实现对反射的波长进行功率解调，可以实现高速率的采集，而且可以实现对人为等外界因素对光路损耗进行监测，有效提升了光纤传感分析装置100的检测准确性。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。