专利名称：一种桥式光纤传感装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种光纤传感装置，尤其是涉及一种采用桥式补偿的强度调制型的桥式光纤传感装置。
背景技术：
强度调制型光纤传感装置是根据检测的光强变化来计算待测物理量的变化信息，在实践应用中，由于光源、光纤、耦合器、连接器、光探测器等随环境参数如温度、时间、振动的变化而变化，导致这类传感装置误差较大。为了提高强度调制型光纤传感器的精度，出现了一些补偿技术，其中光桥补偿法是较好的方案之一。图2是现有的采用光桥补偿方案的传感器，包括光源一 1、光源二 2、探测器一 3、探测器二 4和4个1X2光耦合器(1X2光耦合器一 5、1X2光耦合器二 7、1X2光耦合器三8和1X2光耦合器四9)构成的光纤六端网，其中光纤六端网中有两端接用于检测待测物理量的调制器6。两光源轮流发光，两探测器可获得每个光源的光脉冲功率，探测器一 3和探测器二 4分别测得的两光源的光信号功率为P11, P12和P21, P22，则Pn*P22/ (P21*P12) =K*M，其中，M为待测物理量，K为4个1X2光耦合器构成的光纤六端网的耦合参数，当4个1X2光耦合器确定下来时，系数K就确定下来，从而可以求得待测物理量M值，但由于环境温度的变化，系数K因此而变化，所以，需要使4个1X2光耦合器构成的光纤六端网的耦合参数稳定才能使采用光桥补偿方案的光纤传感装置获得稳定、准确的待测物理量的值。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种桥式光纤传感装置，其结构简单、设计合理且使用效果好，通过采用温度控制模块控制好温度，使得光纤六端网的参数稳定，解决了现有采用光桥补偿方案的传感器因环境温度的变化导致系数K变化进而影响测量准确度的问题，从而使光纤传感器具有良好的精度。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:一种桥式光纤传感装置，其特征在于:由光源一、光源二、探测器一、探测器二、1X2光稱合器一、1X2光稱合器二、1X2光I禹合器三、1X2光耦合器四、调制器、导热块、温度传感器、控制模块、半导体制冷/制热模块、散热器和密封壳体，所述光源一与1X2光稱合器一连接,所述光源二与1X2光稱合器三连接，所述探测器一与1X2光耦合器二连接，所述探测器二与1X2光耦合器四连接，所述1X2光耦合器一、1X2光耦合器二、1X2光耦合器三和1X2光耦合器四相连接且共同构成光纤六端网，所述光纤六端网密封设置在密封壳体的内部，所述光纤六端网中有两端接用于检测待测物理量的调制器，所述导热块设置在密封壳体的底部，所述温度传感器安装在导热块的内部且用于实时检测导热块的温度，所述温度传感器与控制模块相接且将所检测的温度传递给控制模块，所述半导体制冷/制热模块安装在导热块上，所述半导体制冷/制热模块的两根电源线与控制模块相接且通过控制模块控制工作，所述散热器安装在半导体制冷/制热模块上。[0006]上述的一种桥式光纤传感装置，其特征在于:所述温度传感器为热敏电阻。上述的一种桥式光纤传感装置，其特征在于:所述温度传感器为DS18B20半导体测温元件。上述的一种桥式光纤传感装置,其特征在于:所述1X2光稱合器一、1X2光稱合器二、1X2光耦合器三和1X2光耦合器四均为平面波导型光耦合器。本实用新型与现有技术相比具有以下优点:1、本实用新型结构简单、设计合理且使用效果好。2、本实用新型通过将光纤六端网封闭于密封壳体的内部，并通过半导体制冷/制热模块控制密封壳体内的温度，使密封壳体内的温度保持稳定，从而防止光纤六端网的耦合参数的变化，使采用该装置的光学传感装置具有良好的精度和稳定性。3、本实用新型解决了现有采用光桥补偿方案的传感器因环境温度的变化导致系数K变化进而影响测量准确度的问题，从而使光纤传感器具有良好的精度。下面通过附图和实施例，对本实用新型做进一步的详细描述。
图1为本实用新型的结构示意图。图2为现有的光桥补偿方案典型实施方式的结构示意图。附图标记说明:I—光源一； 2—光源二；3—探测器一；4一探测器二； 5—1X2光稱合器一 ；6—调制器；7— 1X2光耦合器二 ； 8 — 1X2光耦合器三；9一 1X2光耦合器四；10—控制模块； 11一导热块；12—温度传感器；13—半导体制冷/制热模块；14一散热器；15—密封壳体；16—电源线。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型由光源一 1、光源二 2、探测器一 3、探测器二 4、1X2光耦合器一 5、1X2光耦合器二 7、1X2光耦合器三8、1X2光耦合器四9、调制器6、导热块11、温度传感器12、控制模块10、半导体制冷/制热模块13、散热器14和密封壳体15，所述光源一 I与1X2光耦合器一 5连接，所述光源二 2与1X2光耦合器三8连接，所述探测器一 3与1X2光耦合器二 7连接，所述探测器二 4与1X2光耦合器四9连接，所述1X2光耦合器一 5、1X2光耦合器二 7、1X2光耦合器三8和1X2光耦合器四9相连接且共同构成光纤六端网，所述光纤六端网密封设置在密封壳体15的内部，所述光纤六端网中有两端接用于检测待测物理量的调制器6，所述导热块11设置在密封壳体15的底部，所述温度传感器12安装在导热块11的内部且用于实时检测导热块11的温度，所述温度传感器12与控制模块10相接且将所检测的温度传递给控制模块10，所述半导体制冷/制热模块13安装在导热块11上，所述半导体制冷/制热模块13的两根电源线16与控制模块10相接且通过控制模块10控制工作，所述散热器14安 装在半导体制冷/制热模块13上。本实施例中，优选的，所述温度传感器12为热敏电阻。[0025]本实施例中，优选的，所述温度传感器12为DS18B20半导体测温元件。本实施例中，优选的，所述1X2光耦合器一 5、1X2光耦合器二 7、1X2光耦合器三8和1X2光耦合器四9均为平面波导型光耦合器。本实用新型的工作原理为:通过将光纤六端网封闭于密封壳体15的内部，并通过半导体制冷/制热模块13控制密封壳体15内的温度，使密封壳体15内的温度保持稳定，从而防止光纤六端网的耦合参数的变化，使采用该装置的光学传感装置具有良好的精度和稳定性。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
权利要求1.一种桥式光纤传感装置，其特征在于:由光源一(I)、光源二(2)、探测器一(3)、探测器二(4)、1X2光耦合器一(5)、1X2光耦合器二(7)、1X2光耦合器三(8)、1X2光耦合器四(9)、调制器(6)、导热块(11)、温度传感器(12)、控制模块(10)、半导体制冷/制热模块(13)、散热器(14)和密封壳体(15),所述光源一(I)与1X2光稱合器一(5)连接,所述光源二(2)与1X2光耦合器三(8)连接，所述探测器一(3)与1X2光耦合器二(7)连接，所述探测器二(4)与1X2光耦合器四(9)连接，所述1X2光耦合器一(5)、1X2光耦合器二(7)、1X2光耦合器三(8)和1X2光耦合器四(9)相连接且共同构成光纤六端网，所述光纤六端网密封设置在密封壳体(15)的内部，所述光纤六端网中有两端接用于检测待测物理量的调制器(6 )，所述导热块(11)设置在密封壳体(15 )的底部，所述温度传感器(12 )安装在导热块(11)的内部且用于实时检测导热块(11)的温度，所述温度传感器(12 )与控制模块(10 )相接且将所检测的温度传递给控制模块(10)，所述半导体制冷/制热模块(13)安装在导热块(11)上，所述半导体制冷/制热模块(13)的两根电源线(16)与控制模块(10)相接且通过控制模块(10)控制工作，所述散热器(14)安装在半导体制冷/制热模块(13)上。
2.按照权利要求1所述的一种桥式光纤传感装置，其特征在于:所述温度传感器(12)为热敏电阻。
3.按照权利要求1所述的一种桥式光纤传感装置，其特征在于:所述温度传感器(12)为DS18B20半导体测温元件。
4.按照权利要求1、2或3所述的一种桥式光纤传感装置，其特征在于:所述1X2光耦合器一(5)、1X2光耦合器二(7)、1X2光耦合器三(8)和1X2光耦合器四(9)均为平面波导型光稱合器。
专利摘要本实用新型公开了一种桥式光纤传感装置，由光源一、光源二、探测器一、探测器二、1X2光耦合器一、1X2光耦合器二、1X2光耦合器三、1X2光耦合器四、调制器、导热块、温度传感器、控制模块、半导体制冷/制热模块、散热器和密封壳体，四个光耦合器相接构成光纤六端网，光纤六端网设置在密封壳体内，光纤六端网中有两端接调制器，导热块设置在密封壳体底部，温度传感器安装在导热块内，温度传感器与控制模块相接，半导体制冷/制热模块安装在导热块上，半导体制冷/制热模块与控制模块相接，散热器安装在半导体制冷/制热模块上。本实用新型通过采用温度控制模块控制温度，使得光纤六端网的参数稳定，从而使光纤传感器具有良好的精度。
文档编号G01D5/32GK203037270SQ20122060971
公开日2013年7月3日 申请日期2012年11月16日 优先权日2012年11月16日
发明者杜兵 申请人:西安金和光学科技有限公司