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JEME-iFBGM是一款基于波長(zhǎng)掃描激光器的多通道光纖光柵并行同步解調(diào)模塊，采用波長(zhǎng)掃描型光纖激光器作為出射光源，最高具有8路同步采集及單光路20dB信號(hào)增益能力。每個(gè)光學(xué)通道具有80nm（100nm可調(diào)）波長(zhǎng)范圍1510～1590nm（1500～1600nm可調(diào)），單通道最大可同時(shí)連接128個(gè)光纖光柵（取決于傳感器波長(zhǎng)范圍）。 |
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JEME-iFBGM解調(diào)模塊由兩部分組成，分別為光路模塊和數(shù)據(jù)采集與控制模塊。光路模塊由波長(zhǎng)掃描激光器及其控制電路、光纖可調(diào)諧濾波器、標(biāo)準(zhǔn)具、鋸齒波發(fā)生器、光PIN信號(hào)調(diào)理板組成，配有信號(hào)輸出接口、增益控制接口以及鋸齒波控制輸入接口。 |
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數(shù)據(jù)采集與控制模塊由系統(tǒng)板、A/D采集板、電源板組成。系統(tǒng)板具有以太網(wǎng)接口，系統(tǒng)支持遠(yuǎn)程工作方式，內(nèi)嵌實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，可提供工業(yè)級(jí)的系統(tǒng)穩(wěn)定性能，內(nèi)嵌資源豐富的FPGA硬件邏輯芯片，可定制的信號(hào)實(shí)時(shí)處理功能，低功耗，可支持移動(dòng)電源；16位高精度A/D采集板，實(shí)現(xiàn)高速調(diào)理-數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換；內(nèi)置電源板提供多方案、高可靠性電源工業(yè)，保障系統(tǒng)組件平穩(wěn)運(yùn)行。 |
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● 光纖光柵傳感解調(diào)
● 光譜分析
● 光纖光柵傳感系統(tǒng)監(jiān)測(cè)
● 監(jiān)測(cè)、控制系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)
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● 波長(zhǎng)解調(diào)帶寬
● 單通道20dB信號(hào)增益
● 光纖光柵反射光功率可達(dá)-5dBm
● 內(nèi)置絕對(duì)波長(zhǎng)參考，不需要外部波長(zhǎng)校準(zhǔn)
● 最高8路同步采集，大功率波長(zhǎng)掃描型激光光源
● 體積小便于攜帶，操作簡(jiǎn)單
● 通道間傳感數(shù)據(jù)可實(shí)現(xiàn)同步采集
● 抗電磁干擾能力強(qiáng)，能夠適應(yīng)極端環(huán)境下的監(jiān)測(cè)工作
● 掃描頻率：1～100HZ
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| 光學(xué)指標(biāo) |
| 光路數(shù)量 |
4，8 |
| 波長(zhǎng)范圍 |
1510～1590nm（1500～1600nm可調(diào)） |
| 精度 |
1pm |
| 穩(wěn)定性 |
±2pm |
| 光源 |
波長(zhǎng)掃描型激光器 |
| 光纖光柵反射光功率 |
-5db（Max） |
| 動(dòng)態(tài)范圍 |
50db |
| 弱信號(hào)增益 |
20db |
| 掃描頻率 |
1～100Hz |
| 通道間同步采集 |
是 |
| 光學(xué)接頭 |
FC/APC |
| 光譜功能 |
全光譜 |
| 電氣特性 |
是 |
| 電源供應(yīng) |
24VDC |
| 功率 |
40W典型 |
| 機(jī)械特性 |
是 |
| 工作溫度 |
-20～55℃ |
| 外型尺寸 |
204×48×220mm |
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光纖光柵解調(diào)模塊工作原理示意圖如圖1所示，從波長(zhǎng)掃描光纖激光器出射的光，經(jīng)PLC分路后通過(guò)環(huán)形器進(jìn)入每一條光纖光柵傳感器陣列通道中，光纖光柵的反射光信號(hào)通過(guò)環(huán)形器射入PIN(光電二極管)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，并被AD采集卡讀取并傳輸至FPGA；信號(hào)在FPGA中經(jīng)濾波算法后送入實(shí)時(shí)控制器，在實(shí)時(shí)控制器中進(jìn)行算法解調(diào)。 |
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通過(guò)開發(fā)的一種緊湊高效的“波長(zhǎng)顯微鏡”算法實(shí)現(xiàn)光纖光柵的實(shí)時(shí)解調(diào)?！安ㄩL(zhǎng)顯微鏡”算法通過(guò)動(dòng)態(tài)截取有用數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)高效擬合出光纖光柵反射光波長(zhǎng)的峰值點(diǎn)，不僅提高了光纖光柵波長(zhǎng)擬合的準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)對(duì)弱信號(hào)的局部放大，而且有效的降低實(shí)時(shí)控制器的運(yùn)算資源。 |
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該解調(diào)方案的光纖光柵反射光功率高、解調(diào)波長(zhǎng)范圍大（1510～1590nm）、光纖光柵反射光平坦度高、實(shí)現(xiàn)了通道間的并聯(lián)同步解調(diào)，極大程度的增加了設(shè)備的精度、長(zhǎng)期穩(wěn)定以及工程監(jiān)測(cè)的易用性。 |
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