基于雙環(huán)形腔的光纖傳感裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于雙環(huán)形腔的光纖傳感裝置，包括控制處理模塊及與其相接的光源模塊、顯示模塊和數(shù)據(jù)處理模塊，控制光源模塊發(fā)出的光信號(hào)通過(guò)1X2耦合器分成兩路，1X2耦合器連接2X2耦合器一和2X2耦合器二并通過(guò)2X2耦合器一和2X2耦合器二將光信號(hào)分別耦合進(jìn)光纖環(huán)一和光纖環(huán)二內(nèi)，光纖環(huán)一上設(shè)有調(diào)制器，光纖環(huán)二上設(shè)有延時(shí)調(diào)節(jié)模塊，延時(shí)調(diào)節(jié)模塊與控制處理模塊連接，2X2耦合器一輸出端接探測(cè)器一，2X2耦合器二輸出端接探測(cè)器二，探測(cè)器一連接放大器一，探測(cè)器二接放大器二，放大器一和放大器二還均與差分放大器相接，差分放大器與數(shù)據(jù)處理模塊相接。本發(fā)明采用差分放大器，降低了信號(hào)采集難度和系統(tǒng)成本。
【專利說(shuō)明】基于雙環(huán)形腔的光纖傳感裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光纖傳感裝置，尤其是涉及一種基于雙環(huán)形腔的光纖傳感裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]“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)專利申請(qǐng)?zhí)?2828070.9《基于光纖的腔環(huán)降光譜裝置》中給出了一種檢測(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微秒以內(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。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于雙環(huán)形腔的光纖傳感裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理且使用效果好，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。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種基于雙環(huán)形腔的光纖傳感裝置，其特征在于:包括控制處理模塊以及與控制處理模塊相連接的光源模塊、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)與光源模塊相連接的1X2耦合器將發(fā)出的光信號(hào)分成兩路，所述1X2耦合器還連接2X2耦合器一和2X2耦合器二并通過(guò)2X2稱合器一和2X2稱合器二將1X2稱合器分成的兩路光信號(hào)分別稱合進(jìn)光纖環(huán)一內(nèi)和光纖環(huán)二內(nèi)，所述光纖環(huán)一與2X2耦合器一連接，所述光纖環(huán)二與2X2耦合器二連接，所述光纖環(huán)一上設(shè)置有用于傳感待測(cè)物理量的調(diào)制器，所述光纖環(huán)二上設(shè)置有延時(shí)調(diào)節(jié)模塊，所述延時(shí)調(diào)節(jié)模塊與控制處理模塊連接，所述2X2耦合器一的輸出端接探測(cè)器一，所述2X2耦合器二的輸出端接探測(cè)器二，所述探測(cè)器一還連接放大器一，所述探測(cè)器二還接放大器二，所述放大器一和放大器二還均與差分放大器相接，所述差分放大器與數(shù)據(jù)處理模塊相接。
[0005]上述的基于雙環(huán)形腔的光纖傳感裝置，其特征在于:光信號(hào)在所述光纖環(huán)一內(nèi)循環(huán)一圈所用的時(shí)間與光信號(hào)在光纖環(huán)二內(nèi)循環(huán)一圈的時(shí)間相同。
[0006]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0007]1、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理且使用效果好。
[0008]2、原有的“腔環(huán)降”測(cè)試裝置只有一個(gè)光纖環(huán)，該光纖環(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，本發(fā)明的裝置將設(shè)置一個(gè)參考光纖環(huán)，經(jīng)過(guò)差分放大兩個(gè)光纖環(huán)之間的差異，并根據(jù)差異的大小來(lái)計(jì)算出待測(cè)物理量的變化及大小，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，使本發(fā)明的系統(tǒng)成本大幅度降低。
[0009]3、本發(fā)明通過(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。[0010]下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0013]1-控制處理模塊； 2-光源模塊；3-1X2耦合器；
[0014]4一2X2稱合器一 ； 5—光纖環(huán)一 ；6—調(diào)制器；
[0015]7—2X2耦合器二； 8—光纖環(huán)二；9一差分放大器；
[0016]10—數(shù)據(jù)處理模塊； 11—顯示模塊；12—探測(cè)器一；
[0017]13—放大器一； 14 一探測(cè)器二；15—放大器二；
[0018]16—延時(shí)調(diào)節(jié)申旲塊。
【具體實(shí)施方式】
[0019]如圖1所示，本發(fā)明包括控制處理模塊I以及與控制處理模塊I相連接的光源模塊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)與光源模塊2相連接的1X2耦合器3將發(fā)出的光信號(hào)分成兩路，所述1X2耦合器3還連接2X2耦合器一 4和2X2耦合器二 7并通過(guò)2X2耦合器一 4和2X2耦合器二 7將1X2耦合器3分成的兩路光信號(hào)分別f禹合進(jìn)光纖環(huán)一 5內(nèi)和光纖環(huán)二 8內(nèi)，所述光纖環(huán)一 5與2X2耦合器一 4連接，所述光`纖環(huán)二 8與2X2耦合器二 7連接，所述光纖環(huán)一 5上設(shè)置有用于傳感待測(cè)物理量的調(diào)制器6，所述光纖環(huán)二 8上設(shè)置有延時(shí)調(diào)節(jié)模塊16，所述延時(shí)調(diào)節(jié)模塊16與控制處理模塊I連接，所述2X2耦合器一 4的輸出端接探測(cè)器一 12，所述2X2耦合器二 7的輸出端接探測(cè)器二 14，所述探測(cè)器一 12還連接放大器一 13，所述探測(cè)器二 14還接放大器二 15，所述放大器一 13和放大器二 15還均與差分放大器9相接，所述差分放大器9與數(shù)據(jù)處理模塊10相接。
[0020]本實(shí)施例中，優(yōu)選的，光信號(hào)在所述光纖環(huán)一 5內(nèi)循環(huán)一圈所用的時(shí)間與光信號(hào)在光纖環(huán)二8內(nèi)循環(huán)一圈的時(shí)間相同。
[0021]本發(fā)明的工作原理為:控制處理模塊I控制光源模塊2發(fā)出光信號(hào)，發(fā)出的光信號(hào)通過(guò)1X2耦合器3分成兩路，兩路光信號(hào)通過(guò)2X2耦合器一 4和2X2耦合器二 7分別耦合進(jìn)光纖環(huán)一 5內(nèi)和光纖環(huán)二 8內(nèi)，當(dāng)調(diào)制器6未施加待測(cè)物理量時(shí)，探測(cè)器一 12和探測(cè)器二 14所獲得的光信號(hào)相同，則差分放大器9輸出的數(shù)據(jù)為零或接近零；只有待測(cè)物理量施加在調(diào)制器6上時(shí),光纖環(huán)一 5內(nèi)的光信號(hào)較光纖環(huán)二 8內(nèi)的光信號(hào)衰減得更快,從而使探測(cè)器一 12和探測(cè)器二 14獲得的光信號(hào)不相同，則差分放大器9輸出的數(shù)據(jù)非零，并且隨著光纖環(huán)一 5內(nèi)的光信號(hào)與光纖環(huán)二 8內(nèi)的光信號(hào)的差異越大，差分放大器9輸出的數(shù)據(jù)也越大，通過(guò)數(shù)據(jù)處理模塊10將差分放大器9輸出的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化后傳遞給控制處理模塊I，后者通過(guò)顯示模塊11將獲得的數(shù)據(jù)顯示出來(lái)。本發(fā)明中，由于所述探測(cè)器一 12還連接放大器一 13，所述探測(cè)器二 14還接放大器二 15，放大器一 13和放大器二 15還均與差分放大器9相接，因此這樣可以將光纖環(huán)一 5和光纖環(huán)二 8內(nèi)輸出的光信號(hào)放大的倍數(shù)更高，以便得到更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。
[0022]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變換，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于雙環(huán)形腔的光纖傳感裝置，其特征在于:包括控制處理模塊(I)以及與控制處理模塊(I)相連接的光源模塊(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)與光源模塊(2)相連接的1X2耦合器(3)將發(fā)出的光信號(hào)分成兩路，所述1X2耦合器(3)還連接2X2耦合器一(4)和2X2耦合器二(7)并通過(guò)2X2耦合器一(4)和2X2耦合器二(7)將1X2耦合器(3)分成的兩路光信號(hào)分別耦合進(jìn)光纖環(huán)一(5)內(nèi)和光纖環(huán)二(8)內(nèi)，所述光纖環(huán)一(5)與2X2 f禹合器一(4)連接,所述光纖環(huán)二( 8 )與2X2耦合器二( 7 )連接，所述光纖環(huán)一(5 )上設(shè)置有用于傳感待測(cè)物理量的調(diào)制器(6)，所述光纖環(huán)二(8)上設(shè)置有延時(shí)調(diào)節(jié)模塊(16)，所述延時(shí)調(diào)節(jié)模塊(16)與控制處理模塊(I)連接，所述2X2耦合器一(4)的輸出端接探測(cè)器一(12)，所述2X2耦合器二(7)的輸出端接探測(cè)器二( 14)，所述探測(cè)器一(12)還連接放大器一(13)，所述探測(cè)器二( 14)還接放大器二(15)，所述放大器一(13)和放大器二(15)還均與差分放大器(9)相接，所述差分放大器(9)與數(shù)據(jù)處理模塊(10)相接。
2.按照權(quán)利要求1所述的基于雙環(huán)形腔的光纖傳感裝置，其特征在于:光信號(hào)在所述光纖環(huán)一(5)內(nèi)循環(huán)一圈所用的時(shí)間與光信號(hào)在光纖環(huán)二(8)內(nèi)循環(huán)一圈的時(shí)間相同。
【文檔編號(hào)】G01D5/26GK103822649SQ201210466821
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月16日
【發(fā)明者】杜兵 申請(qǐng)人:西安金和光學(xué)科技有限公司