[发明专利]一种基于DWDM的多通道解调系统及解调方法

说明书

本发明提供一种基于DWDM的多通道解调系统及解调方法，涉及光纤解调领域，包括光源、光纤类传感器阵列和基于DWDM的多通道解调仪组成；所述基于DWDM的多通道解调仪包括：光信号解调部分和电信号处理部分；所述光信号解调部分，包括：六通道分波复用器；所述电信号处理部分，包括：光电转换电路、信号调理电路、A/D采样电路；解决了现有解调系统结构相对复杂，造价颇高，不适用于工程监测的问题。

技术领域

本发明涉及光纤解调仪技术领域，具体为一种基于DWDM的多通道解调系统及解调方法。

背景技术

光纤类传感器集信息传递和传感功能于一身，且具有纤细、质轻、可宽带和高速率传输，抗电磁干扰、抗腐蚀能力强等特点，易于实现远程传感，非常适用于建筑物(桥梁、高层建筑、大坝等)和智能蒙皮健康监测。在公路、桥梁等健康监测的实际应用场合中，需要对震动引起的结构应变变化进行实时动态监测，待测量既有大幅度缓慢变化，也会有小幅度快速变化，所以静态和动态监测结合法在解调技术发展中显得极为重要。实现静态测量，需要有较好的稳定性及较大的量程；实现动态测量，要求光路解调器件有较快的相应时间，同时光纤类解调仪也要有较高的采样速度。目前市场上商用的解调速度一般在几赫兹到几百赫兹左右，仅能满足静态或准静态的检测，不能满足震动、地质监测等动态环境所要求的高速度采样。

光纤类传感器是通过中心波长的变化来反映外界物理参量的变化，因此在光纤类传感系统中，最为重要的部分就是对光纤类传感器波长的解调方法，目前光纤类传感器的波长解调方法有很多，主要有光谱仪检测法、匹配滤波法、衍射解调法和边缘滤波法等。

不同的解调方法其都有各自的特点，但是这些系统相对复杂，造价颇高，在工程监测的应用中，往往需要设备结构简单且成本低廉的波长检测方案，另外在工程监测中，往往对系统的解调速度和精度有很高的要求。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于DWDM的多通道解调系统及解调方法，解决了上述背景技术中提出的现有解调系统结构相对复杂，造价颇高，不适用于工程监测的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于DWDM的多通道解调系统，包括：光源1-1、光纤类传感器阵列1-3和基于DWDM的多通道解调仪组成；

所述基于DWDM的多通道解调仪包括：光信号解调部分和电信号处理部分；

所述光信号解调部分，包括：六通道分波复用器1-5；

所述电信号处理部分，包括：光电转换电路1-6、信号调理电路1-8、A/D采样电路1-12。

优选地，所述光源1-1采用宽谱SLED光源。

优选地，所述系统还包括三端口环形器1-2、光纤耦合器1-4。

优选地，所述光纤耦合器1-4采用99:1的光纤耦合器，99％的反射光作为被测光，1％的反射光作为参考光。

优选地，所述信号调理电路1-8包括：I/V转换电路1-9、线性放大电路1-10和低通滤波电路1-11，所述I/V转换电路1-9对电流信号先进行对数放大再转化为电压信号，所述线性放大电路1-10对转化后的电压进行二级放大，所述低通滤波电路进行信号过滤；所述I/V转换电路可选用AD8304芯片，所述低通滤波器可选用MAX275ACWP芯片。

优选地，所述基于DWDM的多通道解调仪采用六通道密集型波分复用器作为无源比例滤波器。

优选地，所述光电转换电路1-6由PIN光电二极管1-7，型号可以选用北京敏光科技有限公司的LSIPD-UL0.3-PIN铟镓砷光电二极管。