本發(fā)明屬于光纖傳感，具體涉及一種基于雙光源冗余結(jié)構(gòu)的高可靠光纖光柵解調(diào)裝置。

背景技術(shù)：

1、光纖光柵傳感器的體積小，重量輕，抗電磁干擾能力強(qiáng)，可用于惡劣的工作環(huán)境中，具有很強(qiáng)的復(fù)用能力，容易實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的特點(diǎn)。光纖光柵傳感器在航空航天、橋梁公路、地鐵隧道等領(lǐng)域中有著很大的應(yīng)用潛力。

2、測(cè)量光纖光柵傳感器的中心波長(zhǎng)及其偏移量的過(guò)程稱(chēng)為光纖光柵傳感器的解調(diào)，對(duì)于一個(gè)光纖光柵傳感系統(tǒng)，解調(diào)是必不可少的一環(huán)，解調(diào)裝置的性能直接決定了整個(gè)傳感系統(tǒng)的性能指標(biāo)，是光纖傳感系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。

3、光纖光柵傳感器解調(diào)方案可以分為光譜解調(diào)、干涉儀解調(diào)、濾波器解調(diào)、可調(diào)諧光源解調(diào)等。目前，工程上最常用的光纖光柵解調(diào)方案有三種，分別是可調(diào)諧光源解調(diào)、可調(diào)諧濾波器解調(diào)、分光元件和半導(dǎo)體感光元件解調(diào)。其中，可調(diào)諧光源解調(diào)方案具有輸出光功率密度高，信噪比高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)，在光纖傳感領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

4、目前，衛(wèi)星、飛機(jī)、導(dǎo)彈等應(yīng)用中對(duì)提高光纖光柵解調(diào)裝置可靠性的要求越發(fā)苛刻，而現(xiàn)有的基于可調(diào)諧光源的光纖光柵解調(diào)裝置只有一個(gè)光源，這種單光源光纖光柵解調(diào)裝置存在單點(diǎn)故障，不能滿(mǎn)足高可靠應(yīng)用的要求?，F(xiàn)有技術(shù)中采用的單光源光纖光柵解調(diào)裝置示意圖如圖1所示。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于雙光源冗余結(jié)構(gòu)的高可靠光纖光柵解調(diào)裝置。解決了現(xiàn)有技術(shù)中可靠性高，消除了單光源光纖光柵解調(diào)裝置中存在的單點(diǎn)故障，解決了現(xiàn)有的單光源光纖光柵解調(diào)裝置可靠性低的問(wèn)題。

2、本發(fā)明提供了一種基于雙光源冗余結(jié)構(gòu)的高可靠光纖光柵解調(diào)裝置，包括多個(gè)通道和信號(hào)處理電路；

3、每個(gè)通道包括可調(diào)諧光源1、光纖耦合器2、1×3光纖耦合器12、解調(diào)裝置的光纖接口4、光纖光柵傳感器陣列5和光電探測(cè)器6；

4、信號(hào)處理電路包括運(yùn)算放大器7、模數(shù)轉(zhuǎn)換器8、數(shù)模轉(zhuǎn)換器10和現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列芯片9；

5、可調(diào)諧光源1與光纖耦合器2連接；

6、1×3光纖耦合器12分別與光纖耦合器2、解調(diào)裝置的光纖接口4和光電探測(cè)器6連接；

7、光纖接口4還與光纖光柵傳感器陣列5連接；

8、光電探測(cè)器6還與信號(hào)處理電路連接；

9、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列芯片9分別與模數(shù)轉(zhuǎn)換器8和數(shù)模轉(zhuǎn)換器10連接；

10、運(yùn)算放大器7與模數(shù)轉(zhuǎn)換器8連接。

11、可選地，每個(gè)通道設(shè)置1個(gè)可調(diào)諧光源1、1個(gè)光纖耦合器2、2個(gè)1×3光纖耦合器12、1個(gè)解調(diào)裝置的光纖接口4和2個(gè)光電探測(cè)器6。

12、可選地，1個(gè)可調(diào)諧光源1與1個(gè)光纖耦合器2連接；1個(gè)光纖耦合器2分別與2個(gè)1×3光纖耦合器12連接；1個(gè)1×3光纖耦合器12分別與1個(gè)解調(diào)裝置的光纖接口4和1個(gè)光電探測(cè)器6連接。

13、可選地，運(yùn)算放大器7和模數(shù)轉(zhuǎn)換器8的數(shù)量是通道數(shù)量的2倍；數(shù)模轉(zhuǎn)換器10的數(shù)量與通道數(shù)量相同。

14、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有現(xiàn)如下有益效果：可靠性高，消除了單光源光纖光柵解調(diào)裝置中存在的單點(diǎn)故障，解決了現(xiàn)有的單光源光纖光柵解調(diào)裝置可靠性低的問(wèn)題。

技術(shù)特征：

1.一種基于雙光源冗余結(jié)構(gòu)的高可靠光纖光柵解調(diào)裝置，其特征在于，包括多個(gè)通道和信號(hào)處理電路；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高可靠光纖光柵解調(diào)裝置，其特征在于，每個(gè)通道設(shè)置1個(gè)可調(diào)諧光源、1個(gè)光纖耦合器、2個(gè)1×3光纖耦合器、1個(gè)解調(diào)裝置的光纖接口和2個(gè)光電探測(cè)6。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高可靠光纖光柵解調(diào)裝置，其特征在于，1個(gè)可調(diào)諧光源與1個(gè)光纖耦合器連接；1個(gè)光纖耦合器分別與2個(gè)1×3光纖耦合器連接；1個(gè)1×3光纖耦合器分別與1個(gè)解調(diào)裝置的光纖接口和1個(gè)光電探測(cè)器連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的高可靠光纖光柵解調(diào)裝置，其特征在于，運(yùn)算放大器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)量是通道數(shù)量的2倍；數(shù)模轉(zhuǎn)換器的數(shù)量與通道數(shù)量相同。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種基于雙光源冗余結(jié)構(gòu)的高可靠光纖光柵解調(diào)裝置，屬于光纖傳感技術(shù)領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有技術(shù)中可靠性高，消除了單光源光纖光柵解調(diào)裝置中存在的單點(diǎn)故障，解決了現(xiàn)有的單光源光纖光柵解調(diào)裝置可靠性低的問(wèn)題。本發(fā)明的高可靠光纖光柵解調(diào)裝置包括多個(gè)通道和信號(hào)處理電路；每個(gè)通道包括可調(diào)諧光源、光纖耦合器、1×3光纖耦合器、解調(diào)裝置的光纖接口、光纖光柵傳感器陣列和光電探測(cè)器；信號(hào)處理電路包括運(yùn)算放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器和現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列芯片。本發(fā)明可靠性高，消除了單光源光纖光柵解調(diào)裝置中存在的單點(diǎn)故障，解決了現(xiàn)有的單光源光纖光柵解調(diào)裝置可靠性低的問(wèn)題。

技術(shù)研發(fā)人員：王曉偉,金靖,朱云鴻
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京航空航天大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6