(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210929571.8 (22)申请日 2022.08.03 (71)申请人 中山水木光 华电子信息科技有限公 司 地址 528400 广东省中山市翠亨新区和清 路16号戴思乐科技园3号楼西夹层 (72)发明人 朱惠君　薛鹏　毛志松　邬耀华　 (74)专利代理 机构 广州嘉权专利商标事务所有 限公司 4 4205 专利代理师 伍传松 (51)Int.Cl. H04B 10/572(2013.01) H04B 10/50(2013.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种多光源 波长光纤编码识别系统及方法 (57)摘要 本发明公开了一种多光源波长光纤编码识 别系统及方法， 系统包括： n个光源、 第一光开 关、 第二光开关、 环形器、 n个温度传感器、 光强检测 装置、 主控芯片， 主控芯片用于控制n个所述光源 的工作电流占空比、 所述第一光开关的切换， 所 述第二光开关的通断、 以及接收n个所述温度传 感器采集的光源温度信号和所述光强检测装置 识别的光波光强， 并根据n个所述光源的光源温 度信号匹配出相应波长。 本方案利用光源温度变 化与波长之间存在调制变化， 直接利用温度调制 来改变光源的输出波长， 使一个光源 可以覆盖更 宽的波段， 这样一方面可以减少光源的数量成 本， 另一方面在多光源使用时只需要温度传感器 和低成本的光强检测装置即可， 温度传感器的温 度信号可 以温度‑波长关系匹配出光源波长， 光 强检测装置单独测量 光波能量。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 115473584 A 2022.12.13 CN 115473584 A 1.一种多光源波长光纤编码识别系统， 其特 征在于， 包括： n个光源(10 0)， 用于输出不同中心波长的光波； 第一光开关(200)， 通过不同的光纤分别与n个所述光源(100)连接以切换不同的光源 输出； 第二光开关(300)， 与所述第一光开关(200)的输出端连接， 所述第二光开关(300)具有 纳秒级通断功能； 环形器(400)， 所述环形器(400)具有第一端口、 第二端口、 第三端口， 所述第一端口与 所述第二 光开关(300)的输出端连接， 所述第二端口用于连接待识别的光纤编码(5 00)； n个温度传感器(600)， 一一对应设置于n个所述光源(100)的外表面以检测光源温度信 号； 光强检测装置(700)， 通过光纤与所述第三端口连接， 用于采集所述光纤编码(500)反 射的光波光强； 主控芯片(800)， 分别与n个所述光源(100)、 所述第一光开关(200)、 第二光开关(300)、 n个所述温度传感器(600)、 所述光强检测装置(700)电性连接， 用于控制n个所述光源(100) 的工作电流占空比、 所述第一光开关(200)的切换， 所述第二光开关(300)的通断、 以及接收 n个所述温度传感器(600)采集的光源温度信号和所述光强检测装置(700)识别的光波光 强， 并根据n个所述 光源(100)的光源温度信号匹配出相应波长 。 2.根据权利要求1所述的一种 多光源波长光纤编码识别系统， 其特征在于： 所述第 一光 开关(200)为MEMS微机械光开关。 3.根据权利要求1所述的一种 多光源波长光纤编码识别系统， 其特征在于： 所述第 一光 开关(200)为密集波分复用器。 4.根据权利要求1所述的一种 多光源波长光纤编码识别系统， 其特征在于： 所述主控芯 片(800)通过不同的脉冲驱动模块(900)控制n个所述光源(100)的工作电流占空比来调节 光源温度， 所述 光源温度的调节范围为20度至 65度。 5.根据权利要求1所述的一种 多光源波长光纤编码识别系统， 其特征在于： 所述第 二光 开关(300)为SOA光 开关。 6.根据权利要求1所述的一种 多光源波长光纤编码识别系统， 其特征在于： 所述第 二光 开关(300)为光纤调制解调器。 7.根据权利要求1所述的一种 多光源波长光纤编码识别系统， 其特征在于： 所述光强检 测装置(700)包括APD光电转换单元(710)和AD高速采样单元(720)， 所述环形器(400)的第 三端口通过光纤与所述APD光电转换单元(710)连接， 所述APD光电转换单元(710)、 AD高速 采样单元(720)、 主控芯片(80 0)依次电性连接 。 8.一种多光源波长光纤编码识别方法， 其特征在于： 应用于权利要求1至7任一所述的 一种多光源波长光纤编码识别系统， 包括以下步骤 主控芯片(80 0)实时获取 所有温度传感器(6 00)采集的光源温度信号； 主控芯片(800)向第1个光源(100)发送升温脉冲， 确定温度调制间隔， 当温度升高到m 度时切换第一 光开关(200)到第1个光源(10 0)， 其中， m<温度调制间隔； 当第1个光源(100)的温度每升高一个温度调制间隔时， 开启第二光开关(300)， 并匹配 出相应的温度调制波长， 直至 完成完整的温度调制周期；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115473584 A 2第二光开关(300)输出的光波进入环形器(400)， 进入光纤被光纤编码(500)反射， 由光 强检测装置(70 0)采集反射 光波能量并反馈给主控芯片(80 0)； 主控芯片(800)将反射光波能量与当前发光的光源波长进行关联， 其中： 光源波长＝初 始光源波长+ 温度调制波长； 轮巡n个所述光源(100)， 并采集光纤编码(500)的反射光波， 得到以波长为参数的反射 光波能量和距离曲线， 反射 光波能量 最大的波长为 光纤编码(5 00)的中心波长 。 9.根据权利要求8所述的一种多光源波长光纤编码识别方法， 其特征在于： 所述光源 (100)在不同温度下的温度调制波长记录 于主控芯片(80 0)的寄存器中。 10.根据权利要求8所述的一种多光源波长光纤编码识别方法， 其特征在于： 通过光纤 编码(500)的反射 点与光源(10 0)的发光时间之差计算出 该光纤编码(5 00)的距离 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115473584 A 3