专利名称：强度调制型光纤传感器测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种测量装置，特别涉及一种强度调制型光纤传感器测量装置。
背景技术：
光纤传感技术是随着光纤通信的发展而逐渐形成的一门新兴技术。由于它是一种光学的传感器，具有灵敏度高、抗电磁干扰、易于构建复用和分布式测量系统等诸多优点， 受到广泛关注。光纤传感器的调制方式主要有四类光强度调制型、光相位调制型、光波长调制型和光偏振态调制型。其中光强度调制型相对于其他光纤传感器，其优势在于结构简单、工作可靠、成本较低。但光强度调制型传感器受环境影响较大，主要包括温度、振动、光纤弯曲、 应变等因素均对传感器有影响，必须采取措施消除。一种有效的方法是双反射器法，在强度调制型光纤传感器的前后分别安置有光反射器一和光反射器二，光源发出的脉冲光经过 1 X 2光分路器中2 口中的一个注入光纤，后向反射光再经过1 X 2光分路器进入探测器。在反射器的光反射率固定时，探测器探测到的两次反射的光功率之差就反应了传感装置的损耗，而光源、探测器等其他因素的影响被消除了，不会影响测量结果。但这样的测量装置对光源的要求是光脉冲宽度需小于光在两反射器间来回传输的时间，从而光检测器接受的是一脉冲串，并根据时间顺序分辨出前后反射器的光脉冲然后分别测量大小并比较后得到测试结果。但为减少成本、减轻工作量的原因，两反射器间预留的光纤长度不会太长，最多数十米，特别是在光纤传感阵列时预留光纤长度会更少，这就需要激光器的输出光脉冲在数纳秒至十余纳秒之间，对激光器要求较高，不易降低成本。

发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种强度调制型光纤传感器测量装置。本发明所述的强度调制型光纤传感器测量装置操作简单、通过采用光纤延迟线， 降低对激光器脉冲宽度的要求，降低了成本、简化了测量过程。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是强度调制型光纤传感器测量装置，其特征在于包括脉冲光源、1X 2光分路器一、1X2光分路器二、强度调制型光纤传感器、光反射器一、光反射器二、光探测器一、光探测器二、差分放大器和数据处理单元，所述脉冲光源与1 X 2光分路器一的输入端连接，所述1 X 2光分路器一的输出端通过光纤与1 X 2光分路器二的输入端连接，所述1X 2光分路器二的两个输出端分别通过光纤一和光纤延迟线与光探测器一和光探测器二的输入端连接，所述光探测器一和光探测器二的输出端与差分放大器的输入端连接，所述差分放大器的输出端与数据处理单元连接；所述1X2光分路器一的输出端与光强度调制传感器连接，所述光反射器一和光反射器二分别设置在强度调制型光纤传感器两侧，且所述光反射器一位于1X2光分路器一与强度调制型光纤传感器之间。上述的强度调制型光纤传感器测量装置，所述光纤延迟线的长度等于光纤一与光反射器一和光反射器二之间光纤长度之和。上述的强度调制型光纤传感器测量装置，所述的1X2光分路器是分光比为 50 50的光分路器。本发明与现有技术相比具有以下优点1、该测量装置的操作方便且成本低；2、该测量装置可消除光源、光纤链路等多个误差源的影响；综上所述，本发明所述的强度调制型光纤传感器测量装置成本低、简化了测量过程，使本装置具有良好的使用前景。下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。


图1为本发明的整体结构示意图。图2为本发明测试过程中各个阶段时序图。附图标记说明1-光纤一；9-光探测器一；10-脉冲光源；11-光探测器二； 12-1X2光分路器一；13-光反射器一；14-光反射器二 ； 16-强度调制型光纤传感器；20-1X2光分路器二 ；21-光纤延迟线； 22-差分放大器；23-数据处理单元；30-曲线一 ；31-曲线二 ；32-曲线三；33-曲线四；34-曲线五；35-曲线段。
具体实施例方式如图1所示的一种强度调制型光纤传感器测量装置，包括脉冲光源10、1X2光分路器一 12、1X2光分路器二 20、强度调制型光纤传感器16、光反射器一 13、光反射器二 14、 光探测器一 9、光探测器二 11、差分放大器22和数据处理单元23，所述脉冲光源10与1X2 光分路器一 12的输入端连接，所述1X2光分路器一 12的输出端通过光纤与1X2光分路器二 20的输入端连接，所述1X2光分路器二 20的两个输出端分别通过光纤一 1和光纤延迟线21与光探测器一 9和光探测器二 11的输入端连接，所述光探测器一 9和光探测器二 11的输出端与差分放大器22的输入端连接，所述差分放大器22的输出端与数据处理单元 23连接；所述1X2光分路器一 12的输出端与光强度调制传感器连接，所述光反射器一 13 和光反射器二 14分别设置在强度调制型光纤传感器16两侧，且所述光反射器一 13位于 1 χ 2光分路器一 12与强度调制型光纤传感器16之间。所述的1 X 2光分路器20是分光比为50 50的光分路器。所述光纤延迟线21的长度等于光纤一 1与光反射器一 13和光反射器二 14之间光纤长度之和。测试过程是脉冲光源10发出的脉冲光信号经过1 X 2光分路器12后被光反射器一 13和光反射器二 14反射1X2光分路器12并进入1X2光分路器20的输入端，光反射器一 13的反射光曲线是图2中的曲线一 30，光反射器二 14反射光曲线是图2中的曲线二 31，曲线一 30和曲线二 31叠加后通过1X2光分路器12并进入1X2光分路器20的输入端，1 X2光分路器20输出端的光纤一 1的光曲线是图2中的曲线三32，并随后经光探测器二 11后转化为电信号，该电信号的曲线仍为图2中的曲线三32，经过1 X 2光分路器20另一输出端的光纤延迟线21并经光探测器一 9转化为电信号，该电信号曲线为图2中的曲线四33，然后曲线三32和曲线四33经过差分放大器22得到图2中的曲线五34，在该曲线五 34中，曲线段35就是所要的结果，经过数据处理单元23的处理得到强度调制型光纤传感器16的变化值。在曲线五34中可以看出第一个下降沿就是获取数据的开始，随后的上升沿就是提取数据的结束。 以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明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换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
权利要求
1.强度调制型光纤传感器测量装置，其特征在于包括脉冲光源(10)、1X2光分路器一(U)、1X2光分路器二(20)、强度调制型光纤传感器(16)、光反射器一(13)、光反射器二 (14)、光探测器一(9)、光探测器二(11)、差分放大器0 和数据处理单元(23)，所述脉冲光源(10)与1X2光分路器一(1 的输入端连接，所述1X2光分路器一(1 的输出端通过光纤与1X2光分路器二 00)的输入端连接，所述1X2光分路器二 OO)的两个输出端分别通过光纤一(1)和光纤延迟线与光探测器一(9)和光探测器二(11)的输入端连接，所述光探测器一(9)和光探测器二(11)的输出端与差分放大器0 的输入端连接，所述差分放大器0 的输出端与数据处理单元连接；所述1X2光分路器一(1 的输出端与光强度调制传感器连接，所述光反射器一(1 和光反射器二(14)分别设置在强度调制型光纤传感器(16)两侧，且所述光反射器一(1 位于1X2光分路器一(1 与强度调制型光纤传感器(16)之间。
2.根据权利要求1所述的强度调制型光纤传感器测量装置，其特征在于所述光纤延迟线的长度等于光纤一(1)与光反射器一(13)和光反射器二(14)之间光纤长度之禾口。
3.根据权利要求1所述的强度调制型光纤传感器测量装置，其特征在于所述的1X2 光分路器OO)是分光比为50 50的光分路器。
全文摘要
本发明公开了一种强度调制型光纤传感器测量装置，包括脉冲光源、1×2光分路器一、1×2光分路器二、强度调制型光纤传感器、差分放大器和数据处理单元，脉冲光源与1×2光分路器一的输入端连接，1×2光分路器一的输出端通过光纤与1×2光分路器二的输入端连接，1×2光分路器二的两个输出端分别通过光纤一和光纤延迟线与光探测器一和光探测器二的输入端连接，光探测器一和光探测器二的输出端与差分放大器的输入端连接，差分放大器的输出端与数据处理单元连接；1×2光分路器一的输出端与光强度调制传感器连接，光反射器一和光反射器二分别设置在强度调制型光纤传感器两侧。本发明降低对激光器脉冲宽度的要求，降低了成本。
文档编号G01D5/26GK102486385SQ20101057306
公开日2012年6月6日 申请日期2010年12月3日 优先权日2010年12月3日
发明者杜兵 申请人:西安金和光学科技有限公司