[发明专利]低成本环形腔的光纤传感装置及工作步骤

说明书

技术领域

 本发明涉及一种光纤传感装置，具体的说是一种基于环形谐振腔的、低成本的光纤传感装置，以及该装置的工作步骤。

背景技术

“腔环降”是近年来在光学测量领域发展的一种新技术，在微量物质和元素的探测方面显示出了突出的性能。如中国专利申请号02828070.9《基于光纤的腔环降光谱装置》中给出了一种检测气体或液体中微量物质的装置，通过将光信号耦合进入闭合的无源光纤环、并将光纤环的部分暴露于气体或液体样品中，然后检测该闭合的无源光纤内谐振的一部分辐射的衰减情况，来推测出待测的物理量。由于从光纤环内辐射出的光信号衰减时间较短，在1微秒以内，所以需要较高速的仪器，这会导致系统的成本较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于环形谐振腔的、低成本的光纤传感装置，其结构简单、成本低、精度高。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种低成本环形腔的光纤传感装置，其特征在于：包括控制处理模块1，和与之连接的光源模块2和探测模块3，控制处理模块1控制光源模块2发出光信号并通过2X2耦合器5耦合进光纤环4内，在光纤环4上安置有光放大器7和光可变衰减器6，光可变衰减器6接控制处理模块1连接，2X2耦合器5的一支出口接探测模块3。

所述的光放大器7是掺铒光纤放大器或拉曼光纤放大器。

光可变衰减器6是全光纤可变衰减器。

其工作步骤是：光源模块2每隔固定的时间间隔就发出的光信号耦合进入光纤环4，光源模块2发出的光信号耦合进入光纤环4，通过探测模块3捕获的2X2耦合器5耦合出的光信号计算出光信号在光纤环4内维持的时间，光放大器7对光信号4内的光信号以固定的倍率放大，并维持该光信号在光纤环内的循环，当光纤环4上未施加待测物理量时，调节光可变衰减器使光信号在光纤环内循环的时间为一稳定值，如1秒或大于1秒的某个数值，这时记录下对应的光可变衰减器6的衰减值为初始衰减值，实际中所述的维持光纤环4内光信号的稳定循环可能是光信号在该光纤环4循环持续的时间为1秒或1秒以上，现有的一般的光纤环4内光信号一般只能维持1微秒以下的时间。当在光纤环4上施加有物理量时，则由于衰减的原因，光信号不能持续在光纤环4内的稳定，这时再次控制处理模块1通过调节光可变衰减器6的衰减值、使在光纤环4内循环的光信号维持稳定，并记录下此时的光可变衰减器6的衰减值，该值与初始衰减值和事先标定的与物理量对应的衰减值比对计算后，可得出待测物理量的大小。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

原有的“腔环降”测试装置需要在1微秒内捕捉较多的数据，其对测试装置要求较高，导致成本的升高，本发明的装置将待测物理量的变化与光可变衰减器6的衰减值相对应，从而不需要较高的测试速度，降低了对测试装置的要求，使本发明的系统成本大幅度降低。

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。

附图说明

图1为本发明具体实施方式的结构示意图。

附图标记说明:

1—控制处理模块；2—光源模块；3—探测模块；4—光纤环；5—2X2耦合器；6—光可变衰减器；7—光放大器。

具体实施方式

实施例

如图1所示的一种低成本环形腔的光纤传感装置，其特征在于：包括控制处理模块1，和与之连接的光源模块2和探测模块3，控制处理模块1控制光源模块2发出光信号并通过2X2耦合器5耦合进光纤环4内，在光纤环4上安置有光放大器7和光可变衰减器6，光可变衰减器6接控制处理模块1连接，2X2耦合器5的一支出口接探测模块3。