專(zhuān)利名稱(chēng)：基于單環(huán)形腔的差分放大的光纖傳感裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光纖傳感裝置，尤其是涉及一種基于單環(huán)形腔的差分放大的光纖傳感裝置。
背景技術(shù)：
“腔環(huán)降”是近年來(lái)在光學(xué)測(cè)量領(lǐng)域發(fā)展的一種新技術(shù)，在微量物質(zhì)和元素的探測(cè)方面顯示出了突出的性能。如中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?2828070.9《基于光纖的腔環(huán)降光譜裝置》公開(kāi)了一種檢測(cè)氣體或液體中微量物質(zhì)的裝置，通過(guò)將光信號(hào)耦合進(jìn)入閉合的無(wú)源光纖環(huán)、并將光纖環(huán)的部分暴露于氣體或液體樣品中，然后檢測(cè)該閉合的無(wú)源光纖內(nèi)諧振的一部分輻射的衰減情況，來(lái)推測(cè)出待測(cè)的物理量。由于從光纖環(huán)內(nèi)輻射出的光信號(hào)衰減時(shí)間較短，在I微秒以?xún)?nèi)，所以需要較高速的儀器，這會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的成本較高。圖2給出了現(xiàn)有的“腔環(huán)降”的典型結(jié)構(gòu)圖，包括控制處理模塊I和與其連接的光源模塊2、顯示模塊11和數(shù)據(jù)處理模塊10，控制處理模塊I控制光源模塊2發(fā)出光信號(hào)通過(guò)2X2稱(chēng)合器4稱(chēng)合進(jìn)光纖環(huán)5內(nèi)，在光纖環(huán)5上安置有用于傳感待測(cè)物理量的調(diào)制器6,2X2耦合器4的輸出端接探測(cè)器一 12，探測(cè)器一 12接放大器9，放大器9后面接數(shù)據(jù)處理模塊10。圖3是在光纖環(huán)5上的調(diào)制器6未施加待測(cè)物理量時(shí)、以相同的間隔獲取的相對(duì)光強(qiáng)序列圖，可從原理上知道，只要取樣間隔時(shí)間相同，則任意相鄰兩個(gè)取樣值的差值是固定的；圖4是光纖環(huán)5上的調(diào)制器6已施加待測(cè)物理量時(shí)、以相同的間隔獲取的相對(duì)光強(qiáng)序列圖，也可以知道只要取樣間隔時(shí)間相同，則任意相鄰兩個(gè)取樣值的差值是固定的、相同的，只是該差值與圖3中的相鄰兩個(gè)取樣值的差值是不同的，通過(guò)獲取差值的不同，就可以計(jì)算出待測(cè)物理量的大小，但目前未見(jiàn)采用該方法的裝置。
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實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的 在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于單環(huán)形腔的差分放大的光纖傳感裝置，通 過(guò)采用差分放大器，降低了信號(hào)的采集難度，降低了系統(tǒng)的成本，精度高。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種基于單環(huán)形腔的差分放大的光纖傳感裝置，包括控制處理模塊以及與控制處理模塊相接的光源模塊、顯示模塊和數(shù)據(jù)處理模塊，所述控制處理模塊控制光源模塊發(fā)出光信號(hào)并通過(guò)2X2耦合器耦合進(jìn)光纖環(huán)內(nèi)，所述光纖環(huán)上設(shè)置有用于傳感待測(cè)物理量的調(diào)制器，其特征在于:所述2X2耦合器的輸出端接1X2耦合器，所述1X2耦合器輸出的兩條光路分別接探測(cè)器一和探測(cè)器二，其中在所述1X2耦合器與探測(cè)器一之間的光路上設(shè)置有光延遲模塊，所述探測(cè)器一和探測(cè)器二均與差分放大器相接，所述差分放大器還與數(shù)據(jù)處理模塊相接。上述的基于單環(huán)形腔的差分放大的光纖傳感裝置，其特征在于:所述控制處理模塊控制光源模塊發(fā)出的是連續(xù)光信號(hào)。上述的基于單環(huán)形腔的差分放大的光纖傳感裝置，其特征在于:所述控制處理模塊控制光源模塊發(fā)出的是可改變頻率的脈沖光信號(hào)。上述的基于單環(huán)形腔的差分放大的光纖傳感裝置，其特征在于:所述光延遲模塊為一段光纖。上述的基于單環(huán)形腔的差分放大的光纖傳感裝置，其特征在于:所述1X2耦合器為平面波導(dǎo)型光纖分路器。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):原有的“腔環(huán)降”測(cè)試裝置需要在光纖環(huán)輸出的光信號(hào)需要在I微秒內(nèi)多次重復(fù)捕捉數(shù)據(jù)，其對(duì)測(cè)試裝置要求較高，導(dǎo)致成本的升高，本實(shí)用新型的裝置將設(shè)置一個(gè)延時(shí)的差分放大的結(jié)構(gòu)，檢測(cè)出差分放大后輸出的結(jié)果，根據(jù)該結(jié)果的大小的變化，可以計(jì)算出光纖環(huán)上待測(cè)物理量的變化，從而不需要較高的測(cè)試速度，降低了對(duì)測(cè)試裝置的要求，且大幅度降低了系統(tǒng)成本。下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為現(xiàn)有的“腔環(huán)降”典型實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為現(xiàn)有的“腔環(huán)降”測(cè)試裝置在未施加待測(cè)物理量時(shí)獲得的相對(duì)光強(qiáng)序列圖。圖4為現(xiàn)有的“腔環(huán)降”測(cè)試裝置在已施加待測(cè)物理量時(shí)獲得的相對(duì)光強(qiáng)序列圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明:
權(quán)利要求1.一種基于單環(huán)形腔的差分放大的光纖傳感裝置，包括控制處理模塊(I)以及與控制處理模塊(I)相接的光源模塊(2 )、顯示模塊(11)和數(shù)據(jù)處理模塊(10 )，所述控制處理模塊(I)控制光源模塊(2 )發(fā)出光信號(hào)并通過(guò)2X2耦合器(4 )耦合進(jìn)光纖環(huán)(5 )內(nèi)，所述光纖環(huán)(5)上設(shè)置有用于傳感待測(cè)物理量的調(diào)制器(6)，其特征在于:所述2X2耦合器(4)的輸出端接1X2耦合器(3)，所述1X2耦合器(3)輸出的兩條光路分別接探測(cè)器一(12)和探測(cè)器二(14)，其中在所述1X2耦合器(3)與探測(cè)器一(12)之間的光路上設(shè)置有光延遲模塊(7)，所述探測(cè)器一(12 )和探測(cè)器二( 14 )均與差分放大器(8 )相接，所述差分放大器(8 )還與數(shù)據(jù)處理模塊(10)相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單環(huán)形腔的差分放大的光纖傳感裝置，其特征在于:所述光延遲模塊(7)為一段光纖。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單環(huán)形腔的差分放大的光纖傳感裝置，其特征在于:所述1X2耦合器(3)為平面波導(dǎo)型光纖分路器。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于單環(huán)形腔的差分放大的光纖傳感裝置，包括控制處理模塊以及與控制處理模塊相接的光源模塊、顯示模塊和數(shù)據(jù)處理模塊，所述控制處理模塊控制光源模塊發(fā)出光信號(hào)并通過(guò)2×2耦合器耦合進(jìn)光纖環(huán)內(nèi)，所述光纖環(huán)上設(shè)置有用于傳感待測(cè)物理量的調(diào)制器，所述2×2耦合器的輸出端接1×2耦合器，所述1×2耦合器輸出的兩條光路分別接探測(cè)器一和探測(cè)器二，其中在所述1×2耦合器與探測(cè)器一之間的光路上設(shè)置有光延遲模塊，所述探測(cè)器一和探測(cè)器二均與差分放大器相接，所述差分放大器還與數(shù)據(jù)處理模塊相接。本實(shí)用新型通過(guò)采用差分放大器，降低了信號(hào)的采集難度，降低了系統(tǒng)的成本，精度高。
文檔編號(hào)G01D5/26GK203053460SQ201220560840
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2012年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月29日
發(fā)明者杜兵 申請(qǐng)人:西安金和光學(xué)科技有限公司