[发明专利]基于色散马赫曾德尔干涉的光纤光栅解调装置及方法

权利要求书

1.一种基于色散马赫曾德尔干涉的光纤光栅解调装置，其特征在于：它包括宽带光源(1)、窄线宽扫频激光器(2)、第一光开关(3)、光隔离器(4)、半导体光放大器(5)、脉冲数字信号源(6)、光环形器(7)、第二光开关(8)、参考光栅(9)、传感光栅阵列(10)、法拉第旋镜(12)、第一光耦合器(13)、色散补偿光纤(14)、单模光纤(15)、第二光耦合器(16)、光电探测器组(17)、数据采集卡(18)和上位机(19)，其中，所述宽带光源(1)的宽带光信号输出端连接第一光开关(3)的前端第一光信号通信端，窄线宽扫频激光器(2)的扫频激光信号输出端连接第一光开关(3)的前端第二光信号通信端，第一光开关(3)的后端光信号通信端通过光隔离器(4)连接半导体光放大器(5)的光信号输入端，半导体光放大器(5)的光信号输出端连接光环形器(7)的第一光信号接口，光环形器(7)的第二光信号接口连接第二光开关(8)的前端光信号通信端，第二光开关(8)的后端第一光信号通信端连接参考光栅(9)的一端，参考光栅(9)的另一端连接传感光栅阵列(10)，第二光开关(8)的后端第二光信号通信端连接法拉第旋镜(12)的光通信端；

光环形器(7)的第三光信号接口连接第一光耦合器(13)的光信号输入端，第一光耦合器(13)的第一光信号输出端连接单模光纤(15)的一端，第一光耦合器(13)的第二光信号输出端连接色散补偿光纤(14)的一端，单模光纤(15)的另一端连接第二光耦合器(16)的第一输入端，第二光耦合器(16)的第二输入端连接色散补偿光纤(14)的另一端，第二光耦合器(16)的第一输出端、第二输出端和第三输出端连接光电探测器组(17)的光信号输入端，光电探测器组(17)的电信号输出端连接数据采集卡(18)的信号输入端，数据采集卡(18)的信号输出端连接上位机(19)的信号输入端；

所述上位机(19)的扫频激光器控制信号输出端连接窄线宽扫频激光器(2)的控制端，上位机(19)的第一光开关控制信号输出端连接第一光开关(3)的控制端，上位机(19)的第二光开关控制信号输出端连接第二光开关(8)的控制端，脉冲数字信号源(6)的信号输出端连接半导体光放大器(5)的驱动信号输入端。

2.根据权利要求1所述的基于色散马赫曾德尔干涉的光纤光栅解调装置，其特征在于：所述传感光栅阵列(10)由多个光栅采用时分复用或波分复用的方式构成。

3.根据权利要求1所述的基于色散马赫曾德尔干涉的光纤光栅解调装置，其特征在于：它还包括恒温装置(11)，所述参考光栅(9)置于所述恒温装置(11)内。

4.根据权利要求3所述的基于色散马赫曾德尔干涉的光纤光栅解调装置，其特征在于：所述恒温装置(11)保证参考光栅(9)处于20℃的环境中。

5.根据权利要求1所述的基于色散马赫曾德尔干涉的光纤光栅解调装置，其特征在于：所述第二光耦合器(16)的三个输出端分别输出相位不同的干涉光信号，且第二光耦合器(16)的第一输出端输出的干涉光信号与第二输出端输出的干涉光信号之间的相位差为120°，第二光耦合器(16)的第二输出端输出的干涉光信号与第三输出端输出的干涉光信号之间的相位差为120°，第二光耦合器(16)的第三输出端输出的干涉光信号与第一输出端输出的干涉光信号之间的相位差为120°。

6.根据权利要求5所述的基于色散马赫曾德尔干涉的光纤光栅解调装置，其特征在于：所述光电探测器组(17)包括第一光电探测器(17.1)、第二光电探测器(17.2)和第三光电探测器(17.3)，所述第二光耦合器(16)的第一输出端连接第一光电探测器(17.1)的光信号输入端，第一光电探测器(17.1)的电信号输出端连接数据采集卡(18)的信号输入端，第二光耦合器(16)的第二信号输出端连接第二光电探测器(17.2)的光信号输入端，第二光电探测器(17.2)的电信号输出端连接数据采集卡(18)的信号输入端，第二光耦合器(16)的第三输出端连接第三光电探测器(17.3)的光信号输入端，第三光电探测器(17.3)的电信号输出端连接数据采集卡(18)的信号输入端。