本實(shí)用新型屬于全息配件技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種全息光源塑型式光柵感測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

在全息系統(tǒng)中，光柵感測(cè)裝置主要是將寬頻光源經(jīng)過光耦合器后先通過布拉格光纖光柵，由于布拉格光纖光柵具有反射頻譜的特性，當(dāng)其受壓、受拉貨受溫度變化時(shí)，其反射頻譜會(huì)有漂移現(xiàn)象。目前常用的作法是，在光耦合器的另一個(gè)輸出端接上解調(diào)單元，如長(zhǎng)周期光纖光柵。此方式存在以下缺點(diǎn)：若以光譜儀為解讀裝置，其測(cè)量以靜態(tài)為主，對(duì)動(dòng)態(tài)信號(hào)的測(cè)量具有困難；若要做到數(shù)個(gè)測(cè)量點(diǎn)同時(shí)測(cè)量，以長(zhǎng)周期光纖光柵的能量解調(diào)方式為例，就需要相對(duì)應(yīng)數(shù)量的長(zhǎng)周期光纖光柵元件，由于不同的長(zhǎng)周期光纖光柵都有其本身制作時(shí)的規(guī)格特性，因此在做定量校正時(shí)就需針對(duì)每個(gè)長(zhǎng)周期光纖光柵都做不同的校正；長(zhǎng)周期光纖光柵的穿透頻譜穿透率決定測(cè)量靈敏度；雖然光耦合器成本低廉，但由于光耦合器本身不具方向性，因此反射光譜會(huì)干擾光源光譜，對(duì)測(cè)量結(jié)果的定量會(huì)有影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本實(shí)用新型提出一種全息光源塑型式光柵感測(cè)裝置。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種全息光源塑型式光柵感測(cè)裝置，包含：

光源塑型單元，其將光源所產(chǎn)生的光譜塑型為具有線性的光源光譜；

分光單元，其將所述光源光譜分光后，分別輸出可感測(cè)待測(cè)物理量變化的第一布拉格光纖光柵以形成反射光譜；

以及二極管放大電路，與所述分光單元耦接，用以接收所述反射光譜，并將所述反射光譜的能量變化轉(zhuǎn)成電壓輸出。

作為優(yōu)選，所述光源塑型單元為光源耦接至長(zhǎng)周期光纖光柵。

作為優(yōu)選，還包括具有旋鈕的平移臺(tái)，將所述長(zhǎng)周期光纖光柵粘著于平移臺(tái)上，用以控制所述長(zhǎng)周期光纖光柵的穿透光譜。

作為優(yōu)選，所述分光單元為光耦合器耦接至光循環(huán)器。

作為優(yōu)選，所述光耦合器為星形光耦合器，其后接有相對(duì)應(yīng)星形光耦合器輸出埠數(shù)目的光循環(huán)器。

本實(shí)用新型的有益效果如下：可以在單一針對(duì)光源塑型的元件下做到多點(diǎn)測(cè)量，是不同測(cè)量點(diǎn)的校正量一致，此外，改以布拉格光纖光柵對(duì)光源的塑型的方式更可大幅提高針對(duì)微小真的測(cè)量的靈敏度。又以光循環(huán)器的架設(shè)方式可以防止感測(cè)端的反射光譜信號(hào)對(duì)光源的干擾。此外，以光能量變化方式解調(diào)的方式可做到高頻寬的動(dòng)態(tài)與暫態(tài)信號(hào)感測(cè)。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實(shí)用新型光柵感測(cè)裝置的測(cè)量雙點(diǎn)物理量時(shí)的實(shí)施例示意圖；

圖2是長(zhǎng)周期光纖光柵塑型后的光源光譜圖；

圖3是以光隔離器與布拉格光纖光柵做為光源塑型元件的裝置示意圖；

圖4是光柵感測(cè)裝置針對(duì)懸臂梁雙點(diǎn)測(cè)量的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

如圖1所示，本實(shí)施例提供一種全息光源塑型式光柵感測(cè)裝置，其中光源塑型單元1包含光源11、長(zhǎng)周期光纖光柵13、平移臺(tái)12、旋鈕14，分光單元2包含光耦合器21和光循環(huán)器22、23。

從圖1可知，光源11經(jīng)由光纖跳線3接到長(zhǎng)周期光纖光柵13，長(zhǎng)周期光纖光柵13粘著在平移臺(tái)12上，由旋鈕14控制長(zhǎng)周期光纖光柵13的穿透頻譜波谷位置，使粘著于待測(cè)物上的布拉格光纖光柵6的反射頻譜峰值波長(zhǎng)包含在長(zhǎng)周期光纖光柵13穿透頻譜的斜率段之中。長(zhǎng)周期光纖光柵13后接光耦合器21分光至光循環(huán)器22、23的第一埠，光循環(huán)器的第二埠接到布拉格光纖光柵6，而第三埠接到二極管放大電路4、5，再接到輸出裝置，例如示波器等顯示測(cè)量結(jié)果。

如圖2所示，長(zhǎng)周期光纖光柵13后的光源11所具備的光譜示意圖，若布拉格光纖光柵6的反射頻譜波峰處的波長(zhǎng)處于正斜率段111之內(nèi)，則在受拉與受熱下布拉格光纖光柵6的反射頻譜會(huì)有往長(zhǎng)波長(zhǎng)方形漂移的特性，如此由二極管放大電路4、5解調(diào)出的電壓信號(hào)會(huì)有增大電壓的結(jié)果。反之，若布拉格光纖光柵6的反射頻譜波峰處的波長(zhǎng)位于負(fù)斜率段112之內(nèi)，則在受拉與受熱下布拉格光纖光柵6的反射頻譜會(huì)有往長(zhǎng)波長(zhǎng)方形漂移的特性，如此由二極管放大電路4、5解調(diào)出的電壓信號(hào)會(huì)有減少電壓的結(jié)果。而若光譜中有一段具有特別高的斜率，則在此區(qū)操作的布拉格光纖光柵6的反射光譜的變化會(huì)更為靈敏。因此由旋鈕14控制長(zhǎng)周期光纖光柵13的穿透頻譜波谷位置就可控制感測(cè)的電壓信號(hào)的正、負(fù)及靈敏度。

如圖3所示，此圖是為了得到測(cè)量微小變形物理量的高靈敏度感測(cè)時(shí)的裝置圖，將圖1的長(zhǎng)周期光纖光柵13改為布拉格光纖光柵16，并于光源11后接上光隔離器15，以防止布拉格光纖光柵16的反射光譜干擾光源11。由旋鈕14控制平移臺(tái)12可使感測(cè)物理量的布拉格光纖光柵6的反射頻譜位于相應(yīng)的光源光譜的斜率區(qū)段。由于相對(duì)于長(zhǎng)周期光纖光柵13而言，布拉格光纖光柵16具有更窄的穿透頻譜，因此可得到更高的測(cè)量靈敏度。

本申請(qǐng)中如果只使用其中一個(gè)光循環(huán)器22，則可做到單點(diǎn)感測(cè)，而若將光耦合器21改為星狀耦合器，則可搭配更多的光循環(huán)器數(shù)目以測(cè)量三點(diǎn)以上的同步感測(cè)資料。

如圖4所示，提供了測(cè)量?jī)牲c(diǎn)動(dòng)態(tài)應(yīng)變的實(shí)施例。為了測(cè)量架于固定端10的懸臂梁9受自由振動(dòng)的表面應(yīng)變響應(yīng)，可將布拉格光纖光柵6分別貼于近固定端的位置7與尖端位置8，實(shí)驗(yàn)前后由調(diào)整旋鈕14將長(zhǎng)周期光纖光柵13的穿透頻譜正斜率中心處調(diào)至布拉格光纖光柵6的反射頻譜峰值處。當(dāng)懸臂梁自由振動(dòng)時(shí)，位置7與位置8的動(dòng)態(tài)應(yīng)變響應(yīng)會(huì)造成布拉格光纖光柵6的反射頻譜產(chǎn)生動(dòng)態(tài)的左右漂移，由于光源11已經(jīng)由長(zhǎng)周期光纖光柵13塑型，因此上述的反射頻譜左右漂移的光譜的總功率會(huì)有動(dòng)態(tài)的變化，最后可由二極管放大電路4、5分別解調(diào)出能量變化的相應(yīng)電壓值。而光循環(huán)器22、23會(huì)避免反射光經(jīng)由光耦合器21反射回光源11處干擾光源。

依據(jù)本申請(qǐng)的感測(cè)裝置，可以在單一針對(duì)光源塑型的元件下做到多點(diǎn)測(cè)量，是不同測(cè)量點(diǎn)的校正量一致，此外，改以布拉格光纖光柵對(duì)光源的塑型的方式更可大幅提高針對(duì)微小真的測(cè)量的靈敏度。又以光循環(huán)器的架設(shè)方式可以防止感測(cè)端的反射光譜信號(hào)對(duì)光源的干擾。此外，以光能量變化方式解調(diào)的方式可做到高頻寬的動(dòng)態(tài)與暫態(tài)信號(hào)感測(cè)。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。