[发明专利]一种基于多芯光纤传感器的复合探测装置

说明书

本发明公开了一种基于多芯光纤传感器的复合探测装置，涉及传感探测领域，包括光源模块、光纤耦合模块、传感探测光纤模块、成像光纤模块、传感解调模块、光电转换模块、信号处理模块和上位机；光源模块产生宽带光信号并传输至光纤耦合模块；光纤耦合模块将宽带光信号耦合成两束宽带光信号并分别传输至传感探测光纤模块和成像光纤模块，传感探测光纤模块探测待测对象的弯曲度、温度、折射率和应力信息并通过传感解调模块发送至信号处理模块；成像光纤模块用于测量待测对象的图像信息并通过光电转换模块发送至信号处理模块，信号处理模块将接受到的两路电信号，进行信号处理后传输至上位机。本发明能够对多个不同的参量进行同时检测。

技术领域

本发明涉及传感探测领域，具体涉及一种基于多芯光纤传感器的复合探测装置。

背景技术

申请号为201310710629.0的发明专利公开了一种多芯光纤、采用该多芯光纤的传感装置及其运行方法，其采用三个或以上纤芯的光纤，至少一根纤芯作为光信号纤芯，其它纤芯作为感测纤芯，光纤内测试纤芯和感测纤芯的长度不同，不同长度的纤芯在相同待测物理量的位置获取不同光信号，经过比较得到探测结果，该光纤内部纤芯呈螺旋状分布且长度不同，制作难度较大，且成本较高，该方法仅能对不同位置的同一参量进行测试，不能同时测试多个参量，测试范围较小。

申请号为CN201310258720.3的发明专利公开了一种多芯光纤的分布式传感方法，该方法采用了空分复用的方式实现多芯光纤的分布式传感，但是，其未说明如何消除温度、应变、压力等环境参量对所述传感光纤的交叉影响，或者如何同时对温度、应变、压力等环境参量进行探测。申请号为201310258720.3的发明专利公开了一种将多芯光纤错位熔接的干涉仪制备方法，该方法采用空分复用的方法，在一根光纤上实现了多通道干涉仪的集成，但该方法未说明能够探测哪些物理量，如何区分消除各物理量之间的影响，未具体说明利用多通道进行物理量探测的方法步骤，并且需要多芯耦合器将纤芯内的光信号引出，增加了干涉仪的成本与复杂度。

目前利用光纤进行传感探测的方式主要有干涉型传感器、光栅型传感器、拉曼或布里渊散射的分布式传感器等，短距离、小范围的探测采用点阵式或准分布式的传感器。然而，在实际应用过程中，诸如温度、应力、弯曲度、折射率等参量同时作用于传感器，需要传感器对多个参量进行同时探测并且结果互不干扰。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于多芯光纤传感器的复合探测装置，能够对多个不同的参量进行同时检测，且互不干扰，实现复合探测。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种基于多芯光纤传感器的复合探测装置，包括光源模块、光纤耦合模块、传感探测光纤模块、成像光纤模块、传感解调模块、光电转换模块、信号处理模块和上位机；

所述光源模块用于产生传感探测光纤和成像光纤模块所需的宽带光信号并传输至光纤耦合模块；

所述光纤耦合模块用于将宽带光信号耦合成两束宽带光信号：探测信号和成像信号，将探测信号传输至传感探测光纤模块，将成像信号传输至成像光纤模块；

所述传感探测光纤模块包括探测光纤，其用于探测待测对象的弯曲度、温度、折射率和应力信息并发送至传感解调模块，所述传感解调模块用于解调传感探测光纤模块发送的透射光信号并通过信号处理模块发送至上位机；

所述成像光纤模块包括成像光纤，所述成像光纤模块用于测量待测对象的图像信息发送至光电转换模块，所述光电转换模块用于将成像光纤模块的光信号转换为电信号，再发送至信号处理模块；所述信号处理模块将接受到的两路电信号，进行信号处理后传输至上位机；