19KHz 高速光纤波长解调仪

19KHz 高速光纤波长解调仪

19KHz 高速光纤波长解调仪

1) 通道数：4，

2) 非同步（或者同步可选）；

3) 采样频率：19.2kHz/ch；

4) 波长范围： 1515~1585nm；

5) 波长稳定性；5 pm；

6) 波长重复性：1 pm；

7) 动态范围：4.8nm；

8) 每通道可接FBG数量：8个

9) 光连接口：FC-APC；

10) FBG带宽范围：150~400pm；

11) FBG反射率范围：>10%；

12) 工作温度范围：-20℃~55℃。

高速FBG解调仪使用说明

1.      解调仪主要功能及性能指标

主要功能：

WO-DSC-19K是测量速率极高的高速光纤光栅解调仪，通过光谱采集、分析，能对各通道传感器的物理量高速、同步感测。

仪器内置宽谱宽带光源、多个环行器和监测单元，实现多通道同步测量。每通道可接数个光纤光栅传感器。

各通道传感器可实时观察光谱、波长。仪器面板有同步（SYNC）按键，可实现多通道同步测量，同步信息（时间）随波长存储在数据文件，方便用户多通道测量同步分析。

主要性能指标：

测量速率：17KHz以上，根据光谱强度，设置曝光时间可调整测量速率。

光谱范围：C波段；

通道数：4通道；

波长重复性：±2pm；

波长稳定性：±2pm；

波长分辨率：1pm。

2.      仪器硬件组成及前后面板说明

解调仪包含：

主机1台；

220VAC电源线1条；

网线2条；

软件及用户说明光盘；

仪器前后面板说明：

前面板：

从左到右依次是：

POWER：电源开关、电源打开指示、SYNC同步按键、FC/APC光接口通道1-4；

其中SYNC为仪器4个通道同步测量时需要，按键按下（凹）或者恢复（凸），都会产生同步信号给仪器，仪器会监测到，软件会重新计时，根据最近按下或者恢复的按键操作开始重新计时，并将计时时间信息随测量波长一同保存在数据文件里，便于多通道数据同步分析。

后面板：

从左到右：Fan：风扇、Ethernet1、2：以太网接口1、2。电源输入接口：220VAC。

两个以太网接口：

下面是Ethernet1，对应前面板CH1、CH2两个通道，对应仪器IP地址：192.168.0.199；

上面是Ethernet2，对应前面板CH3、CH4两个通道，对应仪器IP地址：192.168.0.200；

3.      仪器工作的网络结构

由于速率太快，需要两台电脑。

应用结构图可以是A、B两种之一，如下：

A结构：

电脑IP地址可以设置，只要和192.168.0.199192.168.0.200不一样就可以。

电脑IP地址设置后，需要和配置文件Ethernet Config.ini一致：

[Ethernet Source]

IP address=192.168.0.199

MAC address=0

UDP port=50001

[Ethernet Destination]

IP address=192.168.0.198

MAC address=305A3AE4D9D1

UDP port=50001

[Sensor Setting]

Sensor Number=1

其中:

[Ethernet Source]:对应仪器；

[Ethernet Destination]:对应电脑（软件运行所在的电脑）。

仪器MAC、及UDP端口不需要改；

电脑MAC需要在电脑网络连接去查找，更新这数据。

物理地址就是MAC地址：

只要开始测量按下同步按钮，或者需要测量某个时候关键数据，按下同步按钮，电脑收到数据中就包含同步信息，这样不同电脑测量的数据保存下来就有同步信息，因此即使数据在不同电脑，但里面包含同步信息，就可以实现同步，相当于同样一个电脑把两个通道存为两个文件一样，指定了序列号，按照序列号排列数据，就实现了同步。

4.      软件安装

软件安装程序在“HS-FBGA V1.0”文件夹里，点击“setup.exe”,开始安装，一直next即可。安装结束会在开始菜单有快捷方式，默认情况，安装在：C:\Program Files\High Speed-FBGA\HS-FBGA.exe

如下图：

后的文件夹里的配置文件Ethernet Config.ini需要根据实际对电脑IP地址作修改并保存。建议用户做一备份。免得被错误修改不知如何恢复。

5.      软件使用

5.1    软件使用前用户准备事项

l  对电脑和配置文件设置正确IP地址和MAC地址：见3节和5.3节的仪器IP地址、本机IP地址、本机MAC地址描述；

l  所在电脑对应哪个网口Ethernet1还是Ethernet2，其中Ethernet1对应前面板光接口通道1、通道2Ethernet2对应前面板光接口通道3、通道4，这点需要清楚。相应的要选择正确的“系数选择”通道1-2或者通道3-4。

l  选择的哪个网口，对应的通道总共多少个传感器数量，用户需要清楚，要在最大FBG数量对应的配置文件：[Sensor Setting]Sensor Number=1填写正确。数值只能<=实际传感器数量。

l  若要保存数据，用户需要先在D盘建立一个hsmeasuredata名字的文件夹。

准备事项完成后，接上传感器，打开电源半分钟后，可以运行软件：HS-FBGA.exe。

5.2    测量触发类型

软件有三种测量触发类型，在配置页面里：

手动测量、自动测量、连续测量。

默认是连续测量：只要点击“测量开始”按键，软件就会一直测量直到再次点击“测量开始”按键停止测量。连续测量模式下不会存储数据。即使点击“存储波长数据”按键也不会保存数据。

自动测量：软件会自动根据缓冲测量次数，测完相应的次数，再保存数据（如果点击了“存储波长数据”按键），然后再自动下一次测量（不需要点击“测量开始”按键），再保存......

手动测量：软件会根据缓冲测量次数，当点击“测量开始”按键后，测完相应的次数，再保存数据（如果点击了“存储波长数据”按键），若下次还测量，需要手动再次点击“测量开始”按键。

5.3    主界面页面

分三页：光谱图页面、波长图页面、配置页面；

光谱图页面如下：

光谱图横坐标为波长，纵坐标为幅度值，是光谱强度经AD采集后，转化为数字量0-65535。为光谱的相对强度值。

正常情况FBG光谱呈高斯分布，波峰离散点呈现尖三角，如果波峰很宽，甚至最高处往下凹，呈现相邻很近的波峰，那就是光饱和了，这时需要手动调整光路，轻轻把光接口的传感器接头往外旋松。边旋松边看光谱图，只要不饱和即可，再固定好光接头。出现光饱和还可以将曝光时间减少，默认是10us。曝光时间减少，会增大测量速率。

图形界面横坐标、纵坐标可以自动调整也可以手动设置，在横坐标和纵坐标处鼠标右键，可以选择自动调整，取消就是手动调整。自动调整，软件会根据所有传感器的幅度值作调整，使得整个界面能显示所有传感器谱形。手动调整，可以点击纵坐标上限值，并设置，也可以点击纵坐标下限值设置，使得显示的幅值范围满足用户需要观察的范围，好处是可以灵活放大观察某一个波峰的变化。

波长图页面如下：

波长图横坐标为时间，纵坐标为波长值，单位nm。右边是波长值数字显示。

图形界面横坐标、纵坐标可以自动调整也可以手动设置，在横坐标和纵坐标处鼠标右键，可以选择自动调整，取消就是手动调整。自动调整，软件会根据所有波长值作调整，使得整个界面能显示所有波长。手动调整，可以点击纵坐标上限值，并设置，也可以点击纵坐标下限值设置，使得显示的波长范围满足用户需要观察的范围，好处是可以灵活放大观察某一个波长的曲线。

配置页面：

环形缓冲长度，就是每次循环测试多少次。一个循环包括测量、保存。

门限值：根据光谱情况，设置合理的值，使得每个FBG光谱都能解析出波长，门限值应低于所有的FBG波峰中最小的那个值。同时应大于下面直流分量或者噪声值，比较合理。

触发频率：针对自动测量模式，完成测量、保存后，到下一次自动开始测量的间隔快慢。

测量触发类型：见5.1说明 。

拟合类型：

Gauss：高斯，是精准的算法，但耗CPU，一般高速测量不宜采用。

  COG：质心方程算法，运算速度快。高速测量采用此算法。

  COG DWA：做了去直流分量的质心方程算法。和COG为同一算法，只是去掉直流分量。由于光路或者电路原因有个偏置直流电压，去掉直流分量便于设定阈值和拟合分析，默认情况选择此算法。

系数选择：

当软件所在电脑的连接的是网络接口1：Ethernet1，就需要选择通道1-2。

当软件所在电脑的连接的是网络接口2：Ethernet2，就需要选择通道3-4。

运行软件时这个选择务必注意！

校准系数：仅仅显示选择的哪个通道对应的系数，用户不需要修改。

仪器IP地址：在配置文件里：

[Ethernet Source]

IP address=192.168.0.199

后面板Ethernet1网口，对应通道1-2，在配置文件里该值IP地址改成：192.168.0.199；

后面板Ethernet2网口，对应通道3-4，在配置文件里该值IP地址改成：192.168.0.200；

本机IP地址：

[Ethernet Destination]

IP address=192.168.0.198

在配置文件里修改该值，该IP地址要与所在电脑IP地址一样，但不能和192.168.0.199、192.168.0.200相同。

注：该产品未在中华人民共和国食品药品监督管理部门申请医疗器械注册和备案，不可用于临床诊断或治疗等相关用途