CN101893452B - 一种相干涉光信号的共模分量系数消除装置 - Google Patents

一种相干涉光信号的共模分量系数消除装置 Download PDF

Info

Publication number
CN101893452B
CN101893452B CN 200910051597 CN200910051597A CN101893452B CN 101893452 B CN101893452 B CN 101893452B CN 200910051597 CN200910051597 CN 200910051597 CN 200910051597 A CN200910051597 A CN 200910051597A CN 101893452 B CN101893452 B CN 101893452B
Authority
CN
China
Prior art keywords
common mode
mode component
amplifying circuit
voltage
port
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN 200910051597
Other languages
English (en)
Other versions
CN101893452A (zh
Inventor
张大成
刘亮
周正仙
皋魏
席刚
仝芳轩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Power Supply Co ltd
Shanghai Boom Fiber Sensing Technology Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Boom Fiber Sensing Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Boom Fiber Sensing Technology Co Ltd filed Critical Shanghai Boom Fiber Sensing Technology Co Ltd
Priority to CN 200910051597 priority Critical patent/CN101893452B/zh
Publication of CN101893452A publication Critical patent/CN101893452A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101893452B publication Critical patent/CN101893452B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Amplifiers (AREA)

Abstract

本发明所要解决的技术问题是：提供一种相干涉光信号的共模分量系数消除装置。本发明包括第一光电通路和第二光电通路。第一光电通路包括光电探测器1以及放大电路1。类似地，第二光电通路包括光电探测器2以及放大电路2。放大电路1与差动放大器之间连接程控衰减或放大器及检测与调节接口的一个检测输入端，用以通过示波器检测第一电压信号的波形。若检测的第一与第二电压信号的波形共模分量不同，则通过检测与调节接口调节程控与衰减放大器把第一与第二电压信号的波形共模分量调节一致，使传到放大电路的第一电压信号以及第二电压信号为两个共模分量无差异的电压信号。差动放大电路对经放大的所述两个无差异的电压信号进行减法运算，从而得到其中准确的差模信号，达到消除共模信号系数的功能。

Description

一种相干涉光信号的共模分量系数消除装置
技术领域
本发明涉及光纤振动传感技术，尤其涉及一种相干涉光信号的共模分量系数消除装置。
背景技术
光在光纤振动传感领域一般采用的干涉仪中选用的3x3耦合器把探测光纤中的反射光干涉后分出两路对称的光，再经光电转换器转换为电压信号，之后提取出有用的信号。这两路光信号中包含着共模分量和差分分量。在实际应用中，所述差分分量是实际有用的信号。现有技术中，对每一路光信号进行光电放大再做减法运算，进而得到差分信号，如下图1所示。
这在多数情况下都是可行的，通过上述差动运算器可以把共模分量(公式“U＝A-b”中的“A”)消除掉，得到与光纤某处振动信号相关的差模信号2b。
然而，在实际应用中，熔接节点损耗、接头衰减特别是在野外应用中光纤所受的压力、应力温度等环境指数都不尽相同，这都会导致输入到光电探测器的两路的共模分量系数不一致。这样在实际应用中就会使输出信号出现整体漂移，甚至出现差动放大电路的输出饱和。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种相干涉光信号的共模分量系数消除装置，可使振动传感技术中提取差模信号的精度更准确。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种相干涉光信号的共模分量系数消除装置，包括相干涉光信号光路和检测与调节接口。所述的光路包括干涉仪的两路反射光，经探测器1和探测器2获取所述第一光信号和第二光信号的电压信号，所述第一电压信号和第二电压信号又经各放大电路1和放大电路2放大后，输出给差动放大电路最后得到有用的差模信号。
所述的放大电路1、放大电路2与所述差动放大电路之间设置检测与调节接口的两个采集线，其特征在于，通过两个采集信号线在检测与调节接口处可以检测两个电压信号的波形，然后根据检测波形的共模分量和差量分量对所述电压信号进行调节。
所述的放大电路1与所述差动放大电路之间设置程控放大或衰减器，其控制端连接到检测与调节接口，检测与调节接口可以调节其放大或衰减第一电压信号的倍数。
本发明首先提取两路光电通路中的电压信号的共模分量，通过检测与调节接口检测所述共模分量，再根据检测结果通过所述程控放大或衰减器对电压信号进行调节，进而消除共模分量系数。之后，通过差动放大电路所获得大的电压信号的差模分量准确度更高。
附图说明
图1为现有相干涉光信号差模分量提取装置的示意图。
图2为本发明的共模信号系数消除装置的示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
如图2示出了根据本发明较佳实施例的共模信号系数消除装置。包括第一光电通路和第二光电通路。第一光电通路包括光电探测器1以及放大电路1。类似地，第二光电通路包括光电探测器2以及放大电路2。
光电探测器1以及光电探测器2分别探测干涉仪传出的两路相关联光转换成相关联的包括差模分量和共模分量的电压信号。本实施例中，设光电探测器1测得的第一电压信号为U1＝μ(A-b)，而光电探测器202测得的第二电压信号为U2＝A+b，其中A为光信号中的共模分量，b为光信号的差模分量。由于A为共模分量，b为差模分量，因此，两路光信号的共模分量A相同，而差模分量b大小相等，相位相差为固定值(例如选用1*n等分耦合器相位相差2π/n)。此外共模信号系数μ表示由装置自身和环境引起的误差，例如熔接节点损耗、接头衰减，特别是在野外应用中光纤所受的压力、应力温度等，造成的光信号的误差。
所述放大电路1与差动放大器之间连接程控衰减或放大器及检测与调节接口的一个检测输入端，用以通过示波器检测第一电压信号的波形。
所述检测与调节接口的另一检测输入端设置在放大电路2与差动放大器之间，用以通过示波器检测第二电压信号的波形。若检测的第一与第二电压信号的波形共模分量不同，则通过检测与调节接口调节程控与衰减放大器把第一与第二电压信号的波形共模分量调节一致。
由此，传到放大电路的第一电压信号以及第二电压信号为两个共模分量无差异的电压信号。差动放大电路对经放大的所述两个无差异的电压信号进行减法运算，从而得到其中准确的差模信号，达到消除共模信号系数的功能。
上述实施例具有如下优点。
1、可对光电通路上的电压信号进行调节，更准确的消除共模信号系数。
2、可以通过所述通讯输出端口输出诊断信息，确保共模信号系数消除装置的稳定性。
这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其他形式、结构、布置、比例，以及用其他元件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其他变形和改变。

Claims (4)

1.一种相干涉光信号的共模分量系数消除装置，包括激光器连接干涉仪，干涉仪连接着探测光纤，在探测光纤的尾端连接反光镜；
所述干涉仪连接第一光电探测器和第二光电探测器，分别将干涉仪信号转换成电压，第一光电探测器连接第一放大电路，第二光电探测器连接第二放大电路，最后连接差动放大电路；其特征在于，第一放大电路与差动放大电路之间连接有程控放大或衰减器；
所述程控放大或衰减器，其特征在于，其受检测及调节端口控制，能调节或衰减所在电路的电信号；
所述的检测及调节端口有两个检测输入端，其一连接在程控放大或衰减器与差动放大电路之间，另一连接在第二放大电路与差动放大电路之间。
2.根据权利要求1所述的相干涉光信号的共模分量系数消除装置，其特征在于：
所述检测及调节端口的两个检测输入端，把所在电路的电压输入到检测及调节端口，该端口能显示两电压的波形。
3.根据权利要求1所述的相干涉光信号的共模分量系数消除装置，其特征在于：
所述程控放大或衰减器的控制端连接到检测及调节端口，通过检测及调节端口能依据该端口显示的两电压波形来调节程控放大或衰减器调节所在电路的电压。
4.根据权利要求1所述的相干涉光信号的共模分量系数消除装置，其特征在于：
所述电压包括共模分量与差模分量。
CN 200910051597 2009-05-20 2009-05-20 一种相干涉光信号的共模分量系数消除装置 Active CN101893452B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 200910051597 CN101893452B (zh) 2009-05-20 2009-05-20 一种相干涉光信号的共模分量系数消除装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 200910051597 CN101893452B (zh) 2009-05-20 2009-05-20 一种相干涉光信号的共模分量系数消除装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101893452A CN101893452A (zh) 2010-11-24
CN101893452B true CN101893452B (zh) 2013-07-17

Family

ID=43102714

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 200910051597 Active CN101893452B (zh) 2009-05-20 2009-05-20 一种相干涉光信号的共模分量系数消除装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101893452B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103308084B (zh) * 2013-06-28 2016-06-01 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种用于增量式位移测量装置的光电接收传感器
CN104779580B (zh) * 2015-04-16 2018-02-23 许继集团有限公司 一种光差动保护装置
CN114236221B (zh) * 2021-10-13 2023-09-26 北京华峰测控技术股份有限公司 差分电压测量电路、装置及方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0793079A2 (en) * 1996-02-29 1997-09-03 The Boeing Company Fiber coupled interferometric displacement sensor
CN1503476A (zh) * 2002-11-27 2004-06-09 株式会社东芝 光信号接收电路及光信号接收半导体器件
CN200962255Y (zh) * 2006-10-16 2007-10-17 天津市金飞博光通讯技术有限公司 新型光纤车辆检测器
CN101335503A (zh) * 2007-06-28 2008-12-31 冲电气工业株式会社 前置放大器和光接收装置
US7477109B2 (en) * 2004-09-27 2009-01-13 Arshad Suhail Farooqui Process and temperature-compensated transimpedance amplifier
CN201540155U (zh) * 2009-05-22 2010-08-04 上海华魏光纤传感技术有限公司 共模信号因子过滤装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0427733D0 (en) * 2004-12-17 2005-01-19 British Telecomm Optical system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0793079A2 (en) * 1996-02-29 1997-09-03 The Boeing Company Fiber coupled interferometric displacement sensor
CN1503476A (zh) * 2002-11-27 2004-06-09 株式会社东芝 光信号接收电路及光信号接收半导体器件
US7477109B2 (en) * 2004-09-27 2009-01-13 Arshad Suhail Farooqui Process and temperature-compensated transimpedance amplifier
CN200962255Y (zh) * 2006-10-16 2007-10-17 天津市金飞博光通讯技术有限公司 新型光纤车辆检测器
CN101335503A (zh) * 2007-06-28 2008-12-31 冲电气工业株式会社 前置放大器和光接收装置
CN201540155U (zh) * 2009-05-22 2010-08-04 上海华魏光纤传感技术有限公司 共模信号因子过滤装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
一种新型高灵敏度光纤干涉仪;陈晓光;《光学学报》;19920229;第12卷(第2期);第188-192页 *
陈晓光.一种新型高灵敏度光纤干涉仪.《光学学报》.1992,第12卷(第2期),第188-192页.

Also Published As

Publication number Publication date
CN101893452A (zh) 2010-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104569544B (zh) 法拉第电流传感器和法拉第温度传感器
US10545179B2 (en) Current sensor chip with magnetic field sensor
US20100283539A1 (en) Voltage detection device
JP6622970B2 (ja) 試験測定用システム及びアクセサリ補償方法
JP6643800B2 (ja) アクセサリ及びその校正方法
CN101512373A (zh) 用于误差因子确定的设备、方法、程序、和记录介质，及设有该设备的输出校正设备和反射系数测量设备
JPS62145938A (ja) 受光器
CN101957179B (zh) 一种光纤位移测量***和测量方法
CN105806468A (zh) 一种光纤光栅振动传感器及其检测装置
CN101893452B (zh) 一种相干涉光信号的共模分量系数消除装置
US9651436B2 (en) Interferometric optical fiber sensor system and interferometric optical fiber sensor head
CN201540155U (zh) 共模信号因子过滤装置
CN108760021A (zh) 基于双折射晶体的光纤法珀声振动传感装置及解调方法
KR20080111494A (ko) 전력 인가 회로 및 시험 장치
US8466748B2 (en) Amplifier circuit and method for conditioning an output current signal of a detector element
CN108896091B (zh) 一种光纤光栅解调仪的标定方法及***
CN102313559A (zh) 一种内置标准量源的闭环多功能光纤光栅传感装置及方法
JPS6325572A (ja) 電位計増幅器の漏洩電流測定システム
CN210626547U (zh) 测量装置
CN209055214U (zh) 一种振动速度传感器电路
CN108337044B (zh) 一种基于白光干涉的高灵敏度光缆普查装置及方法
CN203206208U (zh) 一种具有消除光透差和环境光影响的激光信号调理电路
CN209117036U (zh) 一种陀螺光电检测电路
CN202255422U (zh) 基于f-p滤波器的锥形光纤光栅传感解调***
CN106610322A (zh) 光纤量子密钥分配***中光电子器件高精度温度检测装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C53 Correction of patent of invention or patent application
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Zhang Dacheng

Inventor after: Liu Liang

Inventor after: Zhou Zhengxian

Inventor after: Gao Wei

Inventor after: Xi Gang

Inventor after: Tong Fangxuan

Inventor after: Yao Senjing

Inventor after: Duan Shaohui

Inventor after: Lei Wendong

Inventor before: Zhang Dacheng

Inventor before: Liu Liang

Inventor before: Zhou Zhengxian

Inventor before: Gao Wei

Inventor before: Xi Gang

Inventor before: Tong Fangxuan

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: ZHANG DACHENG LIU LIANG ZHOU ZHENGXIAN GAO WEI XI GANG TONG FANGXUAN TO: ZHANG DACHENG LIU LIANG ZHOU ZHENGXIAN GAO WEI XI GANG TONG FANGXUAN YAO SENJING DUAN SHAOHUI LEI WENDONG

ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: SHENZHEN POWER SUPPLY CO., LTD.

Effective date: 20140221

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 201711 QINGPU, SHANGHAI TO: 201100 MINHANG, SHANGHAI

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20140221

Address after: 201100, Shanghai, Minhang District purple Road No. 2, No. 100, building 7

Patentee after: SHANGHAI BOOM FIBER SENSING TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Patentee after: Shenzhen Power Supply Co.,Ltd.

Address before: Qingpu District of Shanghai city in 201711 Zhao Tun Zhen Zhao road 31 Lane 2, Yunfeng building 701 room B

Patentee before: SHANGHAI BOOM FIBER SENSING TECHNOLOGY Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right
PP01 Preservation of patent right

Effective date of registration: 20230907

Granted publication date: 20130717

PP01 Preservation of patent right