一种非接触式超快传感系统的制作方法

本发明属于传感，尤其涉及一种非接触式超快传感系统。

背景技术：

1、光纤传感技术是一种利用光纤作为传感元件的技术，用于检测和测量环境中的各种物理量或化学量。它基于光的传播特性，通过测量光信号的变化来实现对目标参数的监测。

2、光纤传感技术的原理是利用光在光纤中传播时受到外界环境的影响而产生的变化。通过在光纤中引入一些特定的结构或材料，如光栅、布拉格光纤、微结构光纤等，可以使光纤对温度、压力、应变、化学成分等参数敏感。当这些参数发生变化时，会引起光纤中的光信号的特征发生变化，通过检测这些变化就可以实现对目标参数的测量。光纤传感技术具有高灵敏度、抗干扰能力强、易于远程监测等优点，因此在各种领域得到广泛应用，如工业监测、环境监测、医疗诊断、安防监控等。

3、目前的光纤传感系统依靠光纤作为传输介质，即其为有线传输，线缆的排布与布施限制了传感的应用范围，例如，在一些高温高腐蚀性的环境中难以采用有线的方式进行光纤传感。因此可知，现有的光纤信号传输装置受到应用环境的制约较为明显，有待改善。

技术实现思路

1、本申请实施例的目的在于提供一种非接触式超快传感系统，旨在解决现有的光纤信号传输装置受到应用环境的制约较为明显的问题。

2、本申请实施例是这样实现的，提供一种非接触式超快传感系统，所述系统包括：

3、脉冲激光生成模块、色散模块、环形器、第一倾斜光纤光栅、第二倾斜光纤光栅、信号探测模块，以及光纤传感器；

4、所述脉冲激光生成模块用于生成脉冲激光；

5、所述色散模块用于对所述脉冲激光进行脉冲展宽，并将展宽后的所述脉冲激光的时序信号与频域波长强度设置为线性对应关系，生成线性对应信号；

6、所述环形器含有三个端口，环形器第一端口用于接收所述线性对应信号，环形器第二端口用于将所述线性对应信号输出到所述第一倾斜光纤光栅，所述环形器第二端口还用于接收由所述第一倾斜光纤光栅传入的返回信号，所述环形器还用于基于所述返回信号对所述线性对应信号进行调制并生成调制光信号，环形器第三端口用于将所述调制光信号输出到所述信号探测模块；

7、所述第一倾斜光纤光栅含有两个端口，第一倾斜光纤光栅第一端口用于接收由所述环形器第二端口传入的所述线性对应信号，并将所述线性对应信号经第一倾斜光纤光栅第二端口向空间中发射，所述第一倾斜光纤光栅第二端口还用于获取由第二倾斜光纤光栅第二端口发射到空间中的返回信号，并将所述返回信号经由所述第一倾斜光纤光栅第一端口传回所述环形器第二端口；

8、所述第二倾斜光纤光栅含有两个端口，所述第二倾斜光纤光栅第二端口用于获取由第一倾斜光纤光栅第二端口发射到空间中的线性对应信号，并将其经由第二倾斜光纤光栅第一端口输出到所述光线传感器；

9、所述光纤传感器用于基于外界信号对所述线性对应信号进行调制，生成返回信号，并将所述返回信号输出到第二倾斜光纤光栅第一端口。

10、优选地，所述第一倾斜光纤光栅与所述第二倾斜光纤光栅互为光栅对。

11、优选地，所述第一倾斜光纤光栅和所述第二倾斜光纤光栅的倾斜角θ均为45。

12、优选地，所述脉冲激光生成模块为飞秒激光器，用于产生飞秒脉冲激光。

13、优选地，所述信号探测模块用于基于同步信号对所述调制光信号进行解调，以获取所述外界信号，所述同步信号为所述脉冲激光生成信号的同步信号。

14、优选地，同步信号由所述脉冲激光生成模块生成。

15、优选地，所述脉冲激光生成模块生成的所述脉冲激光包含近红外波段的激光光信号。

16、优选地，所述色散模块为啁啾光纤光栅。

17、本申请实施例提供的一种非接触式超快传感系统，通过设置第一倾斜光纤光栅和第二倾斜光纤光栅，并将色散模块、环形器模块以及信号探测和解析单元等与相配合，可以将实现光纤传感信号的非接触式信号传输，使现有的光纤传感系统获得在恶劣环境下的高精度和高速度的信号传输能力，显著提高了现有的光纤传感系统的适用领域和场景，具有较高的应用价值和市场前景。

技术特征：

1.一种非接触式超快传感系统，其特征在于，所述系统包括：

2.根据权利要求1所述的一种非接触式超快传感系统，其特征在于，所述第一倾斜光纤光栅与所述第二倾斜光纤光栅互为光栅对。

3.根据权利要求1所述的一种非接触式超快传感系统，其特征在于，所述第一倾斜光纤光栅和所述第二倾斜光纤光栅的倾斜角θ均为45。

4.根据权利要求1所述的一种非接触式超快传感系统，其特征在于，所述脉冲激光生成模块为飞秒激光器，用于产生飞秒脉冲激光。

5.根据权利要求1所述的一种非接触式超快传感系统，其特征在于，所述信号探测模块用于基于同步信号对所述调制光信号进行解调，以获取所述外界信号，所述同步信号为所述脉冲激光生成信号的同步信号。

6.根据权利要求5所述的一种非接触式超快传感系统，其特征在于，同步信号由所述脉冲激光生成模块生成。

7.根据权利要求1所述的一种非接触式超快传感系统，其特征在于，所述脉冲激光生成模块生成的所述脉冲激光包含近红外波段的激光光信号。

8.根据权利要求1所述的一种非接触式超快传感系统，其特征在于，所述色散模块为啁啾光纤光栅。

技术总结
本发明适用于传感技术领域，提供了一种非接触式超快传感系统，所述系统包括：脉冲激光生成模块、色散模块、环形器、第一倾斜光纤光栅、第二倾斜光纤光栅、信号探测模块，以及光纤传感器等单元，所述第一倾斜光纤光栅和第二倾斜光纤光栅之间能够进行非接触式信号传输。本申请通过设置第一倾斜光纤光栅和第二倾斜光纤光栅，并将色散模块、环形器模块以及信号探测和解析单元等与相配合，可以将实现光纤传感信号的非接触式信号传输，使现有的光纤传感系统获得在恶劣环境下的高精度和高速度的信号传输能力，显著提高了现有的光纤传感系统的适用领域和场景，具有较高的应用价值和市场前景。

技术研发人员：陈兵,朱海山,孙明祥,杨文军,赵艳平,汪登雄,毛永强,王国庆
受保护的技术使用者：深圳市爱华勘测工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/5