CN102419187A

CN102419187A - 一种大容量并行光纤光栅传感分析仪

Info

Publication number: CN102419187A
Application number: CN2011104145684A
Authority: CN
Inventors: 杨海根; 张荣贵; 袁斌
Original assignee: SHANGHAI HANKUN PHOTOELECTRIC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI HANKUN PHOTOELECTRIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2011-12-13
Filing date: 2011-12-13
Publication date: 2012-04-18
Anticipated expiration: 2031-12-13
Also published as: CN102419187B

Abstract

本发明公开了一种大容量并行光纤光栅传感分析仪，包括：波长标准具、光分路盒模块、自适应多路并行光电转换模块。所述光分路盒模块设置有：用于连接波长标准具的一个输出端口；用于连接光纤光栅传感器的并行的第一双向端口、第二双向端口、……、第n双向端口；用于连接自适应多路并行光电转换模块的第一输出端口、第二输出端口、……、第n输出端口；所述自适应多路并行光电转换模块设置有n+1个光信号输入端口、n+1个电信号输出端口。所述光分路盒模块的一个输出端口与波长标准具的输入端连接；所述波长标准具的输出端以及光分路盒模的第一输出端口、第二输出端口、……、第n输出端口分别与自适应多路并行光电转换模块的n+1个光信号输入端口一一对应连接。

Description

一种大容量并行光纤光栅传感分析仪

技术领域

本发明涉及光纤光栅传感技术领域，尤其涉及大容量并行光纤光栅传感分析仪。

背景技术

光纤光栅是利用光纤材料的光敏性，通过紫外光照射的方法将入射光相干场图样写入纤芯，在纤芯内产生沿纤芯轴向的折射率周期性变化，从而形成永久性空间的相位光栅，其作用实质上是在纤芯内形成一个窄带的（透射或反射）滤波器或反射镜。当一束宽光谱光经过光纤光栅时，满足光纤光栅布拉格条件的波长将产生反射，其余的波长透过光纤光栅继续传输，反射光的波长由光纤光栅的有效折射率和折射率的变化周期决定，当在外界温度、压力、位移等因素作用下引起光纤光栅长度发生变化时，会引起光纤光栅的有效折射率和折射率周期变化，所以通过测量反射光的波长，就可以测量出外界因素变化情况。经过多年研究，用于测量各种物理量的多种结构光纤光栅传感器己被制作出来，光纤光栅传感器具有结构简单、体积小、抗电磁干扰、耐腐蚀、高灵敏度、高分辨率等许多优点，在许多领域得到了广泛的应用。

如图1，光纤光栅传感分析仪用来检测和解调光纤光栅传感信号，传统光纤光栅传感分析仪基于传统ASE光源、光开关、电子开关、低采样速率电路等。其存在以下缺陷：

第一，现有技术采用的光电转换电路是线性放大电路或对数放大电路，线性放大电路的缺点是光功率的动态输入范围小；对数放大电路的动态输入范围比线性放大电路的输入范围稍大，但它的缺陷是放大后的波形会失真，造成测量精度和测量重复度降低。

第二，传统的ASE光源存在光功率小引起的通道容量小、传输距离短的缺点。

第三，模拟控制扫描电路存在抗干扰能力差、温度漂移、控制精度不高、不能在线修改控制参数的问题。

第四，传统模拟数据采集电路通道数量少，每个通道之间不是严格的同步采集，采用速度和采用位数低。

第五，光开关进行通道切换时间比较长，一般切换一个通道需要几十毫秒，造成每个通道采样速度比较慢，随着通道数的增加，通道的采样速度等比例的降低，光开光切换次数有一定的上限，长期连续运行会造成系统使用寿命比较短，光开关、耦合器的使用导致通道之间不能进行同步并行采集，各个通道只能按照轮询的方式进行采集。

综上所述，传统光纤光栅传感分析仪采样速度低、通道容量小、通道之间不能同步采集、光功率小、测量精度低。而现在许多工程应用中要求同时使用大量的光纤光栅传感器、并要求所有传感器进行并行同步采集。

发明内容

本发明的目的是提供一种大容量并行光纤光栅传感分析仪，以解决现有技术中光纤光栅传感分析仪光功率动态输入范围小、通道数少、通道间不同步的问题。

本发明的技术方案如下：

一种大容量并行光纤光栅传感分析仪，包括：光源、光纤可调谐滤波器、控制扫描模块、波长标准具、模拟数据采集模块、光分路盒模块、自适应多路并行光电转换模块；

光源，用于向光纤可调谐滤波器提供光信号；

光纤可调谐滤波器，用于向光分路盒模块提供连续波长序列的光；其上设置有光输入端和控制输入端；

控制扫描模块，用于控制光纤可调谐滤波器输出连续波长序列的光；

所述光分路盒模块设置有：

用于连接波长标准具的一个输出端口；

用于连接光纤光栅传感器的并行的第一双向端口、第二双向端口、…… 、第n双向端口；

用于连接自适应多路并行光电转换模块的第一输出端口、第二输出端口、…… 、第n输出端口；

自适应多路并行光电转换模块，用于将光分路盒模块及波长标准具输入的光信号转换成电压信号并输入到模拟数据采集模块；所述光电转换模块设置有n+1个光信号输入端口、n+1个电信号输出端口；

模拟数据采集模块，用于将自适应多路并行光电转换模块输入的电信号转换成数字信号，并传输给外围计算机设备；

所述光源的输出端与光纤可调谐滤波器的光输入端连接，所述控制扫描模块的输出端与光纤可调谐滤波器的控制输入端连接，所述光纤可调谐滤波器的输出端与光分路盒模块的输入端连接，所述光分路盒模块的一个输出端口与波长标准具的输入端连接；

所述波长标准具的输出端以及光分路盒模的第一输出端口、第二输出端口、…… 、第n输出端口分别与自适应多路并行光电转换模块的n+1个光信号输入端口一一对应连接；所述自适应多路并行光电转换模块的n+1个电信号输出端口分别与模拟数据采集模块连接；所述模拟数据采集模块与外围计算机设备连接。

较佳地，所述自适应多路并行光电转换模块，进一步包括第一微处理器、n+1个光电探测器、n+1个运算放大器、n+1个程控放大器，其中：

每一光电探测器的输入端连接每一光信号输入端口；光电探测器用于把由光信号输入端口输入的光信号转换成电流信号输出；

每一运算放大器的输入端连接每一光电探测器的输出端，且每一运算放大器的输出端连接每一程控放大器的输入端；运算放大器用于把光电探测器输出的微弱的电流信号进行放大，并以电压信号输出；

每一程控放大器的输出端连接每一电信号输出端口；每一电信号输出端口均连接模拟数据采集模块；程控放大器用于对运算放大器输出的电压信号进行线性放大；

所述第一微处理器的输出端分别连接每一程控放大器；所述第一微处理器的输入端连接每一电信号输出端口；第一微处理器采集电信号输出端口的电压值，与目标范围值进行比较，如果电压值小于目标范围值，则增加放大倍数，如果大于目标范围值则减小放大倍数，保证输出的电信号幅度在某个范围内，不会过小导致无信号输出，也不会出现过大导致信号被截波。

较佳地，所述光源为高功率激光光源，其输出端与光纤可调谐滤波器的光输入端连接。

较佳地，所述控制扫描模块为数字控制扫描模块，其进一步包括第二微处理器、串口接口芯片、数模转换芯片、滤波单元、放大芯片、可调电阻，其中：

所述第二微处理器分别与串口接口芯片和数模转换芯片连接；所述第二微处理器，用于输出方波同步信号给模拟数据采集模块，及用于向数模转换芯片输出数字信号，及用于通过串口接口芯片与模拟数据采集模块进行通信；所述串口接口芯片，用于与模拟数据采集模块进行串口通信；

所述数模转换芯片与滤波单元连接；所述数模转换芯片，用于把第二微处理器输出的数字信号转换成电压信号；

所述滤波单元与放大芯片连接；所述滤波单元，用于滤除数模转换芯片输出的电压信号中的噪声；

所述放大芯片与可调电阻连接；所述放大芯片，用于把滤波单元输出的电压信号进行放大，并向所述光纤可调谐滤波器输出放大后的电压信号；所述可调电阻，用于调节放大芯片的电压放大倍数。

较佳地，所述模拟数据采集模块为高速多路并行模拟数据采集模块，其进一步包括：

触发信号输入端口、n+1个模拟量输入端口、n+1个模数转换芯片、数据缓存器、现场可编程门阵列、触发选择单元；

所述触发信号输入端口与所述触发选择单元连接；所述触发选择单元与所述数字控制扫描模块连接；所述触发选择单元的输出端分别与每一模数转换芯片连接；所述触发选择单元的输入与所述现场可编程门阵列连接；

所述每一模拟量输入端口分别与每一模数转换芯片的输入连接；所述每一模数转换芯片的输出分别与所述数据缓存器连接；所述数据缓存器与所述现场可编程门阵列连接。

较佳地，所述光分路盒模块，进一步包括：

一个第一均分光分路器，n个第二均分光分路器；第一输出端口、第二输出端口、…… 、第n输出端口；

所述第一均分光分路器设置有n+1个输出端口；其中，n个输出端口分别对应与n个第二均分光分路器连接； n个第二均分光分路器的输出端分别对应有第一双向端口、第二双向端口、…… 、第n双向端口；

光纤可调谐滤波器输入连续波长序列的光进入第一均分光分光器后被平均分成n+1道光；其中n道光分别输入n个第二均分光分路器，剩下一路从第一均分光分路器的一个输出端口输入到波长校准具；

n个第二均分光分路器分别通过第一双向端口、第二双向端口、…… 、第n双向端口把光输入到对应的n个光纤传感器的输入接口；n个光纤传感器反射回来的光再次经过第一双向端口、第二双向端口、…… 、第n双向端口返回；返回的光再分别通过第一输出端口、第二输出端口、…… 、第n输出端口输入给自适应多路并行光电转换模块。

较佳地，所述模拟数据采集模块通过USB数据传输总线/PCI总线与外围计算机设备连接。

较佳地，所述第二微处理器输出方波同步信号的一个端口与所述触发信号输入端连接；所述串口接口芯片与所述现场可编程门阵列连接；所述第二微处理器通过串口接口芯片与现场可编程门阵列做双向通讯

与现有技术相比，本发明解决了现有技术中光纤光栅传感分析仪光功率动态输入范围小、通道数少、通道间不同步的问题，其有益效果具体如下：

1) 本发明采用了自适应多路并行光电转换电路，技术优势是光功率输入动态范围更大、波形不失真、采样精度更高、通道数更多。

2) 本发明采用了高功率激光光源，技术优势是光功率大、光传输距离更远、所带的通道数更多。

3) 本发明采用了数字控制扫描电路，技术优势是控制精度高、抗干扰性更强、温度影响漂移小、控制参数可在线修改。

4) 本发明采用了高速多路并行模拟数据采集电路，使用了高速的FPGA芯片、高速的USB2.0数据传输总线、同步时序电路、高速的大容量FIFO缓冲存储器、高速的16位AD芯片，解决了传统技术的通道数少，采样速度低，采样精度低，通道之间不同步的问题。

5) 本发明采用了光分路盒模块，技术优势是可以实现多个通道并行传输。

附图说明

图1为传统光纤光栅传感分析仪的结构示意图；

图2为本发明一种大容量并行光纤光栅传感分析仪的结构示意图；

图3为本发明自适应多路并行光电转换模块的结构示意图；

图4为本发明数字控制扫描模块的结构示意图；

图5为本发明高速多路并行模拟数据采集模块的结构示意图；

图6为本发明光分路盒模块的结构示意图；

图7为本发明具体实施例的一种大容量并行光纤光栅传感分析仪的结构示意图。

具体实施方式

为了方便理解，对一些说明书中出现的专有名词作出解释：

高功率激光光源：是一种光源器件，输出一定波长范围内的光谱，它集成了光纤放大器、平坦度抑制器、功率自动调节和温度自动调节模块，其具有高功率、高品质、高稳定、体积小、功耗低、使用方便等特点，与传统的ASE光源技术相比，光源输出光功率高达85%以上，光源输出功率提高了100倍以上，电源功耗则下降50%，光源有效使用寿命提高10年以上。

光纤可调谐滤波器：是一种基于光纤法-珀腔原理的光滤波器，具体体积小、稳定性高、扫描频率高的特点，通过压电陶瓷电路控制法-珀腔的长度控制输出的光谱的波长。

波长标准具：是一种波长校准参考模块，它反射的波峰的波长很稳定，在工作温度范围内波长随温度的变化很小，一般在1pm之内。

均分光分路器：是一种全光型的光器件，把输入光按照光功率等比例的分成多路光进行输出。

光分路盒模块：是一种全光型的光器件，由多个均光分路器组成，其作用是把输入光分成多路等光功率的光输出，输出的光通过光纤输出到各个通道的光纤传感器，光纤传感器会反射回特定波长的光并沿原路返回，光分路盒模块接收各个通道反射回来的光并从另外相对应的端口输出给光电转换电路的输入端口。

n可以趋于无穷，代表任意一个自然数。

如图2，一种大容量并行光纤光栅传感分析仪，包括：光源、光纤可调谐滤波器2、控制扫描模块、波长标准具4、模拟数据采集模块、光分路盒模块5、自适应多路并行光电转换模块6。

其中，光源，用于向光纤可调谐滤波器提供光信号；

光纤可调谐滤波器2，用于向光分路盒模块提供连续波长序列的光；其上设置有光输入端和控制输入端；

光分路盒模块5设置有：

用于连接波长标准具的一个输出端口A0；

用于通过n个光纤光栅测量通道连接光纤光栅传感器的并行的第一双向端口S1、第二双向端口S2、…… 、第n双向端口Sn；

用于连接自适应多路并行光电转换模块6的第一输出端口A1、第二输出端口A2、…… 、第n输出端口An；

自适应多路并行光电转换模块6，用于将光分路盒模块5及波长标准具4输入的光信号转换成电压信号并输入到模拟数据采集模块；所述光电转换模块5设置有n+1个光信号输入端口（IN0、IN1、IN2、…、INn）、n+1个电信号输出端口（OUT0、OUT1、OUT2、…、OUTn）。

模拟数据采集模块，用于将自适应多路并行光电转换模块输入的电信号转换成数字信号，并传输给外围计算机设备8；

所述光源的输出端与光纤可调谐滤波器2的光输入端连接，所述控制扫描模块的输出端与光纤可调谐滤波器2的控制输入端连接，光纤可调谐滤波器2的输出端与光分路盒模块5的输入端连接，光分路盒模块5的输出端口A0与波长标准具4的输入端连接。

波长标准具4的输出端以及光分路盒模的第一输出端口A1、第二输出端口A2、…… 、第n输出端口An分别与自适应多路并行光电转换模块6的n+1个光信号输入端口一一对应连接；自适应多路并行光电转换模块6的n+1个电信号输出端口分别与模拟数据采集模块连接；所述模拟数据采集模块与外围计算机设备8连接。

其中，所述光源为高功率激光光源1，其输出端与光纤可调谐滤波器2的光输入端连接。控制扫描模块为数字控制扫描模块3。模拟数据采集模块为高速多路并行模拟数据采集模块7。

其中，如图3，自适应高速多路并行光电转换模块6，进一步包括：

第一微处理器61、n+1个光电探测器61、n+1个运算放大器63、n+1个程控放大器64。

所述每一光信号输入端口连接每一光电探测器62的输入端；每一光电探测器62的输出端连接每一运算放大器63的输入端；每一运算放大器63的输出端连接每一程控放大器64的输入端；每一程控放大器64的输出端连接每一电信号输出端口；每一电信号输出端口均连接模拟数据采集模块。

第一微处理器61的输出端分别连接每一程控放大器64；第一微处理器61的输入端连接每一电信号输出端口。

其中，光信号输入端口，用于输入由光分路盒模块5及波长标准具4输出的光信号。光电探测器62，用于把由光信号输入端口输入的光信号转换成电流信号输出；运算放大器63，用于把光电探测器输出的微弱的电流信号进行放大，并以电压信号输出；程控放大器64，用于对运算放大器输出的电压信号进行线性放大；电信号输出端口，用于输出由程控放大器64放大后的电压信号。第一微处理器61，用于实时采集电信号输出端口的信号电压值，进行反馈计算后实时控制每一程控放大器。

第一微处理器61即中央处理器，具有控制部件和算术逻辑部件的功能，具体可以是单片机、ARM控制器、DSP控制器，第一微处理器61采集电信号输出端口的电压值，与目标范围值进行比较，如果电压值小于目标范围值，则增加放大倍数，如果大于目标范围值则减小放大倍数，保证输出的电信号幅度在某个范围内，不会过小导致无信号输出，也不会出现过大导致信号被截波。

这里的“自适应”，是指能够自动检测输入光功率的大小，然后在微处理器的控制下自动调节程控放大器的放大倍数，保证输出的电压信号稳定在某个范围内，防止光功率过小导致无信号输出，也防止光功率过大导致信号被截波。

其中，如图4，数字控制扫描模块3，其进一步包括：

第二微处理器31、串口接口芯片32、数模转换芯片33、滤波单元34、放大芯片35、可调电阻36。第二微处理器31分别与串口接口芯片32和数模转换芯片33连接；数模转换芯片33与滤波单元34连接；滤波单元34与放大芯片35连接；放大芯片35与可调电阻36连接。

其中，串口接口芯片32，用于与模拟数据采集模块进行串口通信；

第二微处理器31，用于输出方波同步信号给模拟数据采集模块，及用于向数模转换芯片输出数字信号，及用于通过串口接口芯片与模拟数据采集模块进行通信。

第二微处理器31即中央处理器，具有控制部件和算术逻辑部件的功能，具体可以是单片机、ARM控制器、DSP控制器。第二微处理器31有一输出口向光纤可调谐滤波器2输出方波同步信号。

数模转换芯片33，用于把第二微处理器31输出的数字信号转换成电压信号。

滤波单元34，用于滤除数模转换芯片33输出的电压信号中的噪声。

放大芯片35，用于把滤波单元34输出的电压信号进行放大，并向所述光纤可调谐滤波器2输出放大后的电压信号。具体实施时，放大芯片输出三角波电压信号给光纤可调谐滤波器2，以控制光纤可调谐滤波器2的工作，三角波电压信号的幅度可通过可调电阻进行调节，其频率可通过模拟数据采集模块进行控制。

可调电阻36，用于调节放大芯片35的电压放大倍数。

其中，如图5，高速多路并行模拟数据采集模块7，其进一步包括：

触发信号输入端口、n+1个模拟量输入端口（AN0、AN1、……、ANn）、n+1个模数转换芯片（AD0、AD1、……、ADn）、先进先出的数据缓存器(FIFO)、现场可编程门阵列（FPGA）、触发选择单元。

数字控制扫描模块3的第二微处理器31输出方波同步信号的一个端口与所述触发信号输入端口连接；串口接口芯片32与现场可编程门阵列（FPGA）连接；第二微处理器31通过串口接口芯片32与现场可编程门阵列（FPGA）做双向通讯。

触发选择单元可对触发方式进行选择，可选择外部触发或软件触发。

图5中，高速多路并行模拟数据采集模块6通过USB通信专用芯片（USB2.0芯片）及USB数据总线与外围计算机设备连接。这里仅为举例，具体实施时，模拟数据采集模块还可通过其他方式与外围计算机设备连接，如可采用PCI总线与外围计算机设备连接。

如图6，光分路盒模块5，进一步包括：

第一均分器为一个1分(N+1)均分光分路器；第二均分器为一个1分2均分光分路器。

所述第一均分光分路器设置有n+1个输出端口；其中，n个输出端口分别对应与n个第二均分光分路器连接； n个第二均分光分路器的输出端分别对应有第一双向端口S1、第二双向端口S2、…… 、第n双向端口Sn。

光纤可调谐滤波器输入连续波长序列的光进入第一均分光分光器后被平均分成n+1道光；其中n道光分别输入n个第二均分光分路器，剩下一路从第一均分光分路器的一个输出端口输入到波长校准具。

n个第二均分光分路器分别通过第一双向端口S1、第二双向端口S2、…… 、第n双向端口Sn把光输入到对应的n个光纤光栅传感器的输入接口；n个光纤传感器反射回来的光再次经过第一双向端口S1、第二双向端口S2、…… 、第n双向端口Sn返回；返回的光再分别通过第一输出端口A1、第二输出端口A2、…… 、第N输出端口An输入给自适应高速多路并行光电转换模块6。

下面通过具体的实施例对本发明做进一步的描述。

本实施例中，高功率激光光源1产生的光的光功率大于20dbm，光谱波长为C+L波段，波长范围为1530~1610nm，带宽为80nm。

如图7，本实施例中，n=64，即一共有64个光纤光栅测量通道，每个通道都可以按照200KHz的采样速率进行并行采集，高功率激光光源的光谱带宽为80nm，每个光纤光栅传感器带宽为2nm，同一通道可以串接80nm/2nm=40个不同波长带宽的光纤光栅传感器，本实施例总共可以同时解调64x40=2560个传感器，可满足比较大型的工程应用。

高功率激光光源1产生的光输入到光纤可调谐滤波器2，光纤可调谐滤波器2在数字控制扫描模块3的控制下输出连续波长序列的光，光纤可调谐滤波器2输出的光输入到1分65的光分路盒模块5，光分路盒模块5把输入光平分成65个通道，A0端口的光直接输出给波长标准具4，波长标准具4把相应波长的光输出到自适应多路并行光电转换模块6的光输入信号端口IN0对应的光电探测器。光分路盒模块5的S1端口到S64端口的光分别输出给64个通道的光纤光栅传感器输入接口，光纤光栅传感器把相应波长的光沿光纤原路反射到1分64光分路盒模块5的A1端口到A64端口，1分64光分路盒模块5的A1端口到A64端口的光输出到自适应高速多路并行光电转换模块6的IN1通道到IN64通道的光电探测器，65路自适应多路并行光电转换模块6把每个通道的输入光转换成模拟电压信号输入到65路高速多路并行模拟数据采集模块7，所述65路的模拟数据采集模块7把65路的电压信号转换成数字电压信号，通过USB数据总线传输给外围计算机设备8，外围计算机设备8收到数字信号后进行数据存储、数据显示、波长数据解调、物理量数据转换和显示。同时，数字控制扫描模块3会向高速多路并行模拟数据采集模块7发送方波信号进行触发控制；并且数字控制扫描模块3与高速多路并行模拟数据采集模块7做双向通讯。仪器启动采集时，高速多路并行模拟数据采集模块通过串口给数字控制扫描模块发送控制参数和启动命令，数字模块运行启动后输出连续的方波信号给高速多路并行模拟数据采集模块。

数字控制扫描模块3产生连续、稳定、高线性的三角波电压信号控制光纤可调谐滤波器的工作，精度高，抗干扰能力强，参数可以通过软件进行在线修改。

高速多路并行模拟数据采集模块7采用了高速的FPGA芯片、多片高速A/D转换芯片，FPGA程序利用同步时序电路、芯片锁存技术，并行高速的采集所有通道的数据，实现各个通道之间的数据采集的严格同步，采集的数据通过高速USB数据总线实时传送给外围计算机设备，并且采样速率可通过软件在线修改，实现不同采样速率的采集。USB数据总线的传输速速率最高可以达到480Mbps，每秒480兆位，如果每路A/D采集采样精度为16位、采样速率为200KHz，最大并行同步通道可以达到480Mbps/16bit/200KHz=150个通道，如果每路A/D采集采样精度为16位、采样速率为400KHz，最大并行同步通道可以达到480Mbps/16bit/400KHz=75个通道。

1. 本发明采用了自适应多路并行光电转换电路，技术优势是光功率输入动态范围更大、波形不失真、采样精度更高、通道数更多。

2. 本发明采用了高功率激光光源，技术优势是光功率大、光传输距离更远、所带的通道数更多。

3. 本发明采用了数字控制扫描电路，技术优势是控制精度高、抗干扰性更强、温度影响漂移小、控制参数可在线修改。

4. 本发明采用了高速多路并行模拟数据采集电路，使用了高速的FPGA芯片、高速的USB2.0数据传输总线、同步时序电路、高速的大容量FIFO缓冲存储器、高速的16位AD芯片，解决了传统技术的通道数少，采样速度低，采样精度低，通道之间不同步的问题。

5. 本发明采用了光分路盒模块，技术优势是可以实现多个通道并行传输。

本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims

1.一种大容量并行光纤光栅传感分析仪，其特征在于，包括：光源、光纤可调谐滤波器、控制扫描模块、波长标准具、模拟数据采集模块、光分路盒模块、自适应多路并行光电转换模块；

光源，用于向光纤可调谐滤波器提供光信号；

所述光分路盒模块设置有：

用于连接波长标准具的一个输出端口；

2.根据权利要求1所述的大容量并行光纤光栅传感分析仪，其特征在于，所述自适应多路并行光电转换模块，进一步包括第一微处理器、n+1个光电探测器、n+1个运算放大器、n+1个程控放大器，其中：

所述第一微处理器的输出端分别连接每一程控放大器；所述第一微处理器的输入端连接每一电信号输出端口；

第一微处理器采集电信号输出端口的电压值，与目标范围值进行比较，如果电压值小于目标范围值，则增加放大倍数，如果大于目标范围值则减小放大倍数，保证输出的电信号幅度在某个范围内，不会过小导致无信号输出，也不会出现过大导致信号被截波。

3.根据权利要求2所述的大容量并行光纤光栅传感分析仪，其特征在于，所述光源为高功率激光光源，其输出端与光纤可调谐滤波器的光输入端连接。

4.根据权利要求2所述的大容量并行光纤光栅传感分析仪，其特征在于，所述控制扫描模块为数字控制扫描模块，其进一步包括第二微处理器、串口接口芯片、数模转换芯片、滤波单元、放大芯片、可调电阻，其中：

5.根据权利要求2所述的大容量并行光纤光栅传感分析仪，其特征在于，所述模拟数据采集模块为高速多路并行模拟数据采集模块，其进一步包括：

6.根据权利要求2所述的大容量并行光纤光栅传感分析仪，其特征在于，所述光分路盒模块，进一步包括：

7.根据权利要求1所述的的大容量并行光纤光栅传感分析仪，其特征在于，所述模拟数据采集模块通过USB数据传输总线/PCI总线与外围计算机设备连接。

8.根据权利要求4或5所述的大容量并行光纤光栅传感分析仪，其特征在于，所述第二微处理器输出方波同步信号的一个端口与所述触发信号输入端连接；所述串口接口芯片与所述现场可编程门阵列连接；所述第二微处理器通过串口接口芯片与现场可编程门阵列做双向通讯。