[发明专利]一种平面光波导器件及温度测量系统

说明书

本发明涉及一种平面光波导器件及温度测量系统，包括探测光源、光电探测器、平面光波导器件和测量光纤；平面光波导器件包括一基片，基片内设置有N个测温通道；每个测温通道包括入射光路、反射光路和出射光路；在N个并列设置的测温通道中，一个测温通道的入射光路与其它至少一个测温通道的反射光路之间设置有交叉点；探测光源与入射光路相连通，光电探测器与反射光路相连通，测量光纤与出射光路相连通；测量光纤内设置有FBG传感器。进行多通道测温时，在N个并列设置的测温通道中，一个测温通道的入射光路与其它至少一个测温通道的反射光路之间设置有交叉点，实现光信号的传输、测量和解调。

技术领域

本发明涉及光纤传感技术领域，尤其涉及一种平面光波导器件及温度测量系统。

背景技术

一般的温度测量系统通常都借助温度传感器和红外测量仪等设备来探测物体的温度；更先进地，还可以通过光纤测温技术进行温度测量。FBG传感器为光纤测温技术中的常用器件。

FBG传感器与以电为基础的传感器有本质区别，FBG传感器用光作为敏感信息的载体，用光纤作为传递敏感信息的媒质，具有抗电磁干扰能力强和抗辐射性能好等优点，特别适合于易燃、易爆、空间受严格限制及强电磁干扰等恶劣环境下使用。新能源汽车电池测温便是很好的例子。由于新能源汽车的电池包的工作环境限制，传统温度传感器和红外测量仪无法适用于新能源汽车电池测温。因此，FBG传感器为新能源汽车电池测温的一种较优解决方案。

当温度测量点较多时，需要设置多个测温通道进行测温，而多个测温通道的光路之间难免存在交叉点。现有技术中，一般都在温度测量系统和被测物体之间耦合有很多传输光纤，不同测温通道的光路之间通过传输光纤即可实现交叉。但在温度测量系统和被测物体之间耦合传输光纤存在以下问题：一方面，耦合大量的传输光纤耗时耗力，增加生产成本；另一方面，大量传输光纤使得温度测量系统的结构变得非常复杂，不便于后续的维修保养。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提出了一种平面光波导器件及温度测量系统，在利用FBG传感器进行温度测量的过程中，通过平面光波导器件取代现有技术中的传输光纤，能够简化设备的结构，减少设备的生产成本和维护成本，并便于后续的维修保养。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种平面光波导器件，包括一基片，所述基片内设置有N个并列设置的测温通道；其中，N为大于1的整数；

每个所述测温通道包括一个入射光路、一个反射光路和一个出射光路；在同一测温通道中，所述入射光路、所述反射光路和所述出射光路通过一共同结点相连通；

在N个并列设置的测温通道中，一个测温通道的入射光路与其它至少一个测温通道的反射光路之间设置有交叉点。

与现有技术相比，本技术方案的有益效果是：探测光从入射光路的一端进入到测温通道，并经过入射光路的另一端到达交叉点，进而进入出射光路；进入出射光路的探测光在经过FBG传感器时会反射回来携带温度信息的光信号，光信号传输回到交叉点后进入反射光路，并经反射光路进入光电探测器进行解调。当进行多通道测温时，在本技术方案的本平面光波导器件中，并不是如现有技术一般通过传输光纤来实现不同光路间的交叉，而是在N个并列设置的测温通道中，一个测温通道的入射光路与其它至少一个测温通道的反射光路之间设置有交叉点，实现光信号的传输、测量和解调。

进一步，在N个并列设置的测温通道中，N个所述入射光路远离共同结点的一端汇集形成第一接口，N个所述反射光路远离共同结点的一端汇集形成第二接口，N个所述出射光路远离共同结点的一端汇集形成第三接口。

采用上述技术方案的有益效果是：把各个入射光路一端汇集为阵列并形成第一接口，把各个反射光路一端汇集为阵列并形成第二接口，把各个出射光路一端汇集为阵列并形成第三接口，通过第一接口、第二接口和第三接口便能够方便地与温度测量系统中的各个部件进行对接，为后续多个光芯片集成为一个芯片提供了一个可行的方法，能够达到降低成本，缩小尺寸和批量生产的。