[发明专利]一种基于匹配型光纤布拉格光栅的声发射信号传感系统

摘要

本发明提供了一种基于匹配型光纤布拉格光栅的声发射信号传感系统，其目的在于克服已有的技术局限，将光纤布拉格光栅传感器引入声发射检测领域，所述传感系统包括：宽带光源，第一、第二两个光纤耦合器，光纤布拉格光栅，可调谐光纤布拉格光栅滤波器，第一、第二两个光电探测电路，模数转化电路，FBGA、计算机；本发明主要用于航空航天器的结构安全监测以及重要部件的损伤检测，灵敏度高，响应速度快，传输距离远，抗电子干扰能力强；相比功率型光纤布拉格光栅声发射传感系统，本发明利用匹配光栅法，解调波长漂移的信息，从而得到原始声发射波的信息，检测的是光波长而非光功率，光波长信息不受光传输过程中光功率损耗的影响，因而检测精度更高、分辨力更大，噪声更小。

主权项

一种基于匹配型光纤布拉格光栅的声发射信号传感系统，其特征是：所述传感系统包括：宽带光源(1)，第一、第二光纤耦合器(2、8)，光纤布拉格光栅(3)，可调谐光纤布拉格光栅滤波器(6)，第一、第二光电探测电路(7、9)，模数转化电路(10)，FBGA(4)、计算机(5)；其中，第一光纤耦合器(2)的A端口和C端口分别连接宽带光源(1)和光纤布拉格光栅(3)，B端口连接第二光纤耦合器(8)的D端口；第二光纤耦合器(8)的E端口通过可调谐光纤布拉格光栅滤波器(6)与第一光电探测电路(7)相连接，F端口直接与第二光电探测电路(9)相连接；宽带光源(1)发出的宽带光经过第一光纤耦合器(2)到达光纤布拉格光栅(3)，被光纤布拉格光栅(3)反射后，符合光栅布拉格波长的窄带光返第一回光纤耦合器(2)后出射；通过第二光纤耦合器(8)后光被均匀分为两路，其中一路通过可调谐光纤光栅滤波器(6)后，通过第一光电探测电路(7)，另一路直接通过第二光电探测电路(9)；两路光经过第一光电探测电路(7)及第二光电探测电路(9)光电转化后，输入模数转化电路(10)后生成两路电信号，两路电信号进入FPGA(4)进行解调，得到波长漂移信息，最后经过计算机(5)分析运算得到光纤布拉格光栅(3)检测到的声发射信号波形，在计算机(5)上得以显示。