一种光纤编码识别与通信一体化系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种光纤编码识别与通信一体化系统及控制方法，系统包括：第一光纤和第二光纤，所述第一光纤和第二光纤上皆设置有光纤编码，所述光纤编码由不同间距的多个光纤光栅组成；第一终端和第二终端，所述第一终端和第二终端皆包括主控制器、用于发送光纤编码光波和通信光波的窄带光源、环形器、光纤编码APD光电转换单元、放大器、光纤编码高速AD采样单元、通信APD光电转换单元、通信高速AD采样单元，本方案利用窄带光源，同时为光纤编码采集识别和光纤通信提供同一光源，通过设置两根带光纤编码的光纤以及光纤编码APD光电转换单元、放大器等模块，可实现光纤通信正常运行和光纤编码同时采集，节约了传统分离式运行结构的成本问题。的成本问题。的成本问题。

【技术实现步骤摘要】
一种光纤编码识别与通信一体化系统


[0001]本技术涉及光纤通讯领域，特别涉及一种光纤编码识别与通信一体化系统。

技术介绍

[0002]现有光纤编码识别装置与光纤通信装置采用分离式运行，采用波分复用器、分光器或者光开关实现两者在同一根光纤上实现光纤编码采集识别和光纤通信。该方法存在使用波分复用器、分光器或者光开关带来的成本和额外衰耗，不利于实际应用。

技术实现思路

[0003]本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术提出一种光纤编码识别与通信一体化系统，在保证光纤通信正常运行情况下，快速实现光纤编码采集识别的节省成本的方法。
[0004]根据本技术第一方面实施例的一种光纤编码识别与通信一体化系统，包括：第一光纤和第二光纤，所述第一光纤和第二光纤上皆设置有光纤编码，所述光纤编码由不同间距的多个光纤光栅组成；第一终端和第二终端，所述第一终端和第二终端皆包括主控制器、用于发送光纤编码光波和通信光波的窄带光源、环形器、光纤编码APD光电转换单元、放大器、光纤编码高速AD采样单元、通信APD光电转换单元、通信高速AD采样单元，所述窄带光源连接在所述主控制器与所述环形器的第一端口之间，所述环形器的第二端口依次连接光纤编码APD光电转换单元、放大器、光纤编码高速AD采样单元、主控制器，所述通信APD光电转换单元、通信高速AD采样单元、主控制器依次连接；其中，所述第一终端的所述环形器的第三端口与所述第二终端的所述通信APD光电转换单元通过所述第一光纤连接，所述第二终端的所述环形器的第三端口与所述第一终端的所述通信APD光电转换单元通过所述第二光纤连接；多个所述光纤光栅与所述窄带光源的中心波长一致。
[0005]根据本技术第一实施例的一种光纤编码识别与通信一体化系统，至少具有如下有益效果：本方案利用窄带光源，同时为光纤编码采集识别和光纤通信提供同一光源，通过设置两根带光纤编码的光纤以及光纤编码APD光电转换单元、放大器、光纤编码高速AD采样单元、通信APD光电转换单元、通信高速AD采样单元等模块，可实现光纤通信正常运行和光纤编码同时采集，节约了传统分离式运行结构的成本问题。
[0006]根据本技术第一方面的一些实施例，所述光纤光栅的3dB带宽范围为所述窄带光源的3db带宽*(1/2)至所述窄带光源的3db带宽*(2/3)区间。
[0007]根据本技术第一方面的一些实施例，所述光纤光栅的最大反射率w＝(i/(10*LOG(P)))^(e0+e1)，其中，P为所述窄带光源的发光强度，i为所述第一终端和第二终端的光纤通信能量范围，e0为所述光纤编码内光纤光栅数量，e1为所述第一终端和第二终端之间光纤编码最大数据。
[0008]根据本技术第一方面的一些实施例，所述光纤编码内各光纤光栅之间的最小间距L＝M/((t1*2)/4)，其中，t1为所述窄带光源发送的光纤编码光波，M为所述光纤编码
APD光电转换单元的转换频率，所述光纤编码高速AD采样单元的采样频率N大于M/4。
[0009]本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
[0010]本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0011]图1为本技术第一方面实施例的光纤编码识别与通信一体化系统原理图；
[0012]图2为本技术第二方面实施例的光纤编码识别与通信一体化控制方法流程图；
[0013]图3为本技术实施例的通信光波脉冲图；
[0014]图4为本技术实施例的光纤编码光波脉冲图。
[0015]附图标记：
[0016]第一光纤100、第二光纤200、光纤编码101；
[0017]第一终端300、第二终端400、主控制器301、窄带光源302、环形器303、光纤编码APD光电转换单元304、放大器305、光纤编码高速AD采样单元306、通信APD光电转换单元307、通信高速AD采样单元308。
具体实施方式
[0018]下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
[0019]在本技术的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0020]本技术的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属
技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本技术中的具体含义。
[0021]参考图1所示，为本技术方案第一方面实施例的一种光纤编码识别与通信一体化系统，包括：
[0022]第一光纤100和第二光纤200，所述第一光纤100和第二光纤200上皆设置有光纤编码101，所述光纤编码101由不同间距的多个光纤光栅组成，光纤光栅固化复刻在光纤上；
[0023]第一终端300和第二终端400，所述第一终端300和第二终端400的结构相同，互为发射端和接收端，二者皆包括主控制器301、用于发送光纤编码光波和通信光波的窄带光源302、环形器303、光纤编码APD光电转换单元304、放大器305、光纤编码高速AD采样单元306、通信APD光电转换单元307、通信高速AD采样单元308；其中，主控制器301优选采用FPGA控制芯片，所述窄带光源302连接在所述主控制器301与所述环形器303的第一端口之间，主控制
器301可输出驱动信号控制窄带光源302发出光纤编码光波和通信光波；所述环形器303的第二端口依次连接光纤编码APD光电转换单元304、放大器305、光纤编码高速AD采样单元306、主控制器301，此链路用于接收反射的光线编码光波；所述通信APD光电转换单元307、通信高速AD采样单元308、主控制器301依次连接，此链路用于接收对侧终端发送的通信光波；
[0024]其中，所述第一终端300的所述环形器303的第三端口与所述第二终端400的所述通信APD光电转换单元307通过所述第一光纤100连接，所述第二终端400的所述环形器303的第三端口与所述第一终端300的所述通信APD光电转换单元307通过所述第二光纤200连接，通过两根光纤将两个终端连接成对称的一体化系统；多个所述光纤光栅与所述窄带光源302的中心波长一致，这样光纤编码光波便可与通信光波共用窄带光源302，一方面，窄带光源302的光波经环形器303输入到光纤编码101时，光纤编码101按照其反射率反射对应的光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光纤编码识别与通信一体化系统，其特征在于：包括第一光纤和第二光纤，所述第一光纤和第二光纤上皆设置有光纤编码，所述光纤编码由不同间距的多个光纤光栅组成；第一终端和第二终端，所述第一终端和第二终端皆包括主控制器、用于发送光纤编码光波和通信光波的窄带光源、环形器、光纤编码APD光电转换单元、放大器、光纤编码高速AD采样单元、通信APD光电转换单元、通信高速AD采样单元，所述窄带光源连接在所述主控制器与所述环形器的第一端口之间，所述环形器的第二端口依次连接光纤编码APD光电转换单元、放大器、光纤编码高速AD采样单元、主控制器，所述通信APD光电转换单元、通信高速AD采样单元、主控制器依次连接；其中，所述第一终端的所述环形器的第三端口与所述第二终端的所述通信APD光电转换单元通过所述第一光纤连接，所述第二终端的所述环形器的第三端口与所述第一终端的所述通信APD光电转换单元通过所述第二光纤连接；多个所述光纤光栅...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱惠君，薛鹏，毛志松，邬耀华，
申请(专利权)人：中山水木光华电子信息科技有限公司，
类型：新型
国别省市：