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光纤光栅解调模块 | JEME-FBGM

更新时间:2015-07-17 17:06:58点击次数:7533次字号:T|T
       JEME-iFBGM是一款基于波长扫描激光器的多通道光纤光栅并行同步解调模块,采用波长扫描型光纤激光器作为出射光源,最高具有8路同步采集及单光路20dB信号增益能力。每个光学通道具有80nm(100nm可调)波长范围1510~1590nm(1500~1600nm可调),单通道最大可同时连接128个光纤光栅(取决于传感器波长范围)。
       JEME-iFBGM解调模块由两部分组成,分别为光路模块和数据采集与控制模块。光路模块由波长扫描激光器及其控制电路、光纤可调谐滤波器、标准具、锯齿波发生器、光PIN信号调理板组成,配有信号输出接口、增益控制接口以及锯齿波控制输入接口。
       数据采集与控制模块由系统板、A/D采集板、电源板组成。系统板具有以太网接口,系统支持远程工作方式,内嵌实时操作系统,可提供工业级的系统稳定性能,内嵌资源丰富的FPGA硬件逻辑芯片,可定制的信号实时处理功能,低功耗,可支持移动电源;16位高精度A/D采集板,实现高速调理-数字信号转换;内置电源板提供多方案、高可靠性电源工业,保障系统组件平稳运行。
               ●  光纤光栅传感解调
               ●  光谱分析
               ●  光纤光栅传感系统监测
               ●  监测、控制系统应用开发
               ●  波长解调带宽
               ●  单通道20dB信号增益
               ●  光纤光栅反射光功率可达-5dBm
               ●  内置绝对波长参考,不需要外部波长校准
               ●  最高8路同步采集,大功率波长扫描型激光光源
               ●  体积小便于携带,操作简单
               ●  通道间传感数据可实现同步采集
               ●  抗电磁干扰能力强,能够适应极端环境下的监测工作
               ●  扫描频率:1~100HZ
光学指标
光路数量 4,8
波长范围 1510~1590nm(1500~1600nm可调)
精度 1pm
稳定性 ±2pm
光源 波长扫描型激光器
光纤光栅反射光功率 -5db(Max)
动态范围 50db
弱信号增益 20db
扫描频率 1~100Hz
通道间同步采集
光学接头 FC/APC
光谱功能 全光谱
电气特性
电源供应 24VDC
功率 40W典型
机械特性
工作温度 -20~55℃
外型尺寸 204×48×220mm
       光纤光栅解调模块工作原理示意图如图1所示,从波长扫描光纤激光器出射的光,经PLC分路后通过环形器进入每一条光纤光栅传感器阵列通道中,光纤光栅的反射光信号通过环形器射入PIN(光电二极管)转化为电压信号,并被AD采集卡读取并传输至FPGA;信号在FPGA中经滤波算法后送入实时控制器,在实时控制器中进行算法解调。
       通过开发的一种紧凑高效的“波长显微镜”算法实现光纤光栅的实时解调。“波长显微镜”算法通过动态截取有用数据并实时高效拟合出光纤光栅反射光波长的峰值点,不仅提高了光纤光栅波长拟合的准确性,实现对弱信号的局部放大,而且有效的降低实时控制器的运算资源。
       该解调方案的光纤光栅反射光功率高、解调波长范围大(1510~1590nm)、光纤光栅反射光平坦度高、实现了通道间的并联同步解调,极大程度的增加了设备的精度、长期稳定以及工程监测的易用性。