專利名稱：光纖Bragg光柵傳感解調(diào)裝置及解調(diào)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可用于各種基于光纖Bragg光柵的光纖傳感領(lǐng)域，尤其是光纖Bragg光柵傳感的解調(diào)裝置及解調(diào)方法。
背景技術(shù)：
光纖Bragg光柵(FBG)傳感器是目前應(yīng)用研究最多的光纖光柵傳感器，在整個(gè)光纖光柵長(zhǎng)度內(nèi)，周期和折射率是均勻的，Bragg諧振反射波長(zhǎng)λB＝2nΛ (1-1)式中，Λ為光柵周期，n為纖芯有效折射率。外界待測(cè)量如應(yīng)變的擾動(dòng)會(huì)引起光纖光柵的折射率和光纖光柵周期的變化，進(jìn)而使光纖光柵的Bragg反射波長(zhǎng)漂移。通過測(cè)取波長(zhǎng)的漂移量即可獲知待測(cè)量的變化信息。
光纖Bragg光柵傳感中極為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)是光纖光柵波長(zhǎng)的解調(diào)方法，目前提出的方法根據(jù)所使用解調(diào)裝置的原理可分為五大類●光譜儀直接測(cè)取光譜儀是光纖光柵反射譜測(cè)量的最為直接的辦法，它在最初的試驗(yàn)研究中得到廣泛使用，但是光譜儀作為貴重儀器，并不適合于傳感現(xiàn)場(chǎng)使用。目前這種方法主要用于光纖光柵制作時(shí)的監(jiān)測(cè)。
●無源比例解調(diào)其原理是利用線性濾波的光波透過率變化特性來鑒別。在線性濾波器的工作范圍內(nèi)，每一個(gè)波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)一個(gè)透過率，因此檢測(cè)透過率，便可以反推出波長(zhǎng)信息。同時(shí)利用雙光路探測(cè)消除光源功率波動(dòng)的影響。如在先技術(shù)[1]Melle S M，LiuK，Measures R M.Practical fiber optic Bragg grating strain gauge system.Applied Optics，1993，32(19)3601-3609；在先技術(shù)[2]Davis M A，Kersey A D.Allfiber Bragg grating strain-sensor demodulation technique using a wavelengthdivision coupler.Electron.Lett，1994，30(1)75-77。這種技術(shù)缺點(diǎn)是不能測(cè)量串行的FBG陣列，不能充分發(fā)揮光纖傳感器的優(yōu)勢(shì)。
●可調(diào)諧窄帶濾波器濾波解調(diào)寬帶光源經(jīng)光纖Bragg光柵反射后得到的信號(hào)是一個(gè)窄帶信號(hào)，通常3dB帶寬約為0.2nm，且反射譜外形接近高斯線型，隨后該信號(hào)經(jīng)過具有高斯譜型的可調(diào)諧窄帶濾波器后到達(dá)探測(cè)器。當(dāng)光纖Bragg光柵的反射譜中心波長(zhǎng)與窄帶濾波器的透射譜或反射譜的中心波長(zhǎng)重合時(shí)，探測(cè)器輸出為最大值，根據(jù)這一判斷準(zhǔn)則，即可由窄帶濾波器的透射譜中心波長(zhǎng)確定光纖Bragg光柵波長(zhǎng)。該類方法依據(jù)是否采用反饋控制而工作在兩種模式下，掃描模式和跟蹤自鎖定模式?？烧{(diào)諧窄帶濾波器可使用光纖法珀濾波器，如在先技術(shù)[3]Kersey A D，Berkoff T A，Morey W W.Multiplexed fiber Bragg grating strain sensor system with a fiberFabry-Perot wavelength filter.Optics Letters，1993，181370-1372；使用可調(diào)諧光纖光柵作為窄帶濾波器構(gòu)建解調(diào)系統(tǒng)，如在先技術(shù)[4]Jackson D A，LoboR，Reekie L，et al.Simple multiplexing scheme for a fiber optic grating sensornetwork.Optic.Lett.，1993，181192-1194；可利用聲光調(diào)制器作為窄帶濾波器，如在先技術(shù)[5]Davis M A，Kersey A D.Serially configured matched filterinterrogation technique for Bragg grating arrays.SPIE 1995，2444295-312。這類技術(shù)對(duì)調(diào)諧裝置要求非常嚴(yán)格，通常需要可精確控制的壓電陶瓷調(diào)節(jié)，裝置成本高。
●干涉儀解調(diào)在在先技術(shù)[5]Kersey A D，Berkoff T A，Morey W W.High resolutionfibre-grating based strain sensor with interferometric wavelength-shiftdetection.Electronics Letters，1992，28(3)236-238中提出利用非平衡干涉臂的Mach-Zehnder干涉儀檢測(cè)動(dòng)態(tài)應(yīng)變的解調(diào)方案。由于干涉儀輸出相位φ與Bragg波長(zhǎng)λ存在關(guān)系φ＝2πnd/λ，其中，n為折射率，d為兩臂光程差，因此檢測(cè)輸出相位即可獲知波長(zhǎng)信息。在在先技術(shù)[6]Davis M A，Kersey AD.Application of afiber Fourier transform spectrometer to the detection of wavelength-encodedsignals from fiber Bragg grating sensors.Journal of LightwaveTechnology，1995，13(7)1289-1295中提出基于光纖Michelson干涉儀的光纖傅里葉變換譜解調(diào)方法。這類技術(shù)通常對(duì)解調(diào)器的工作環(huán)境要求比較嚴(yán)格，裝置復(fù)雜，成本高。
●有源激光解調(diào)可利用傳感光纖光柵作為光纖激光器的一端反射鏡，將應(yīng)變的信息轉(zhuǎn)換為激光輸出波長(zhǎng)的變化，再配以上述波長(zhǎng)解調(diào)方法解調(diào)，因此系統(tǒng)復(fù)雜。如在先技術(shù)[7]Melle S M，Alavie A T，Karr S，et al.A Bragg grating-tuned fiber laser strainsensor system.IEEE Photonics Technology Letters，1993，5(2)263-266。
隨著光纖Bragg光柵傳感器制作技術(shù)的成熟，光纖光柵傳感器的價(jià)格有大幅下降，而目前市場(chǎng)上光纖光柵解調(diào)裝置主要基于光纖法珀濾波器，價(jià)格昂貴，而且難于測(cè)量動(dòng)態(tài)應(yīng)變，這成為光纖光柵傳感技術(shù)在油井溫度、壓力和結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域推廣發(fā)展的障礙。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是解決上述方法中不足，提供一種成本低廉，便攜式，可以實(shí)現(xiàn)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)測(cè)量，性能可靠的光纖Bragg光柵傳感解調(diào)裝置及解調(diào)方法。
本發(fā)明提供的基于全光纖器件的光纖Bragg光柵傳感解調(diào)裝置，包括寬帶光源，寬帶光源的光通過第一耦合器到達(dá)待測(cè)光纖Bragg光柵傳感器陣列，反射光經(jīng)過第一耦合器和第二耦合器傳至啁啾光纖光柵處，對(duì)啁啾光纖光柵進(jìn)行調(diào)節(jié)后，啁啾光纖光柵將處在它反射譜內(nèi)的光纖Bragg光柵的信號(hào)反射回第二耦合器并到達(dá)基于光纖熔融拉錐器件的線性濾波器，光纖熔融拉錐器件的兩端輸出光功率經(jīng)一對(duì)探測(cè)器轉(zhuǎn)化為電信號(hào)送入信號(hào)處理與調(diào)諧控制系統(tǒng)進(jìn)行采集和處理，信號(hào)處理與調(diào)諧控制系統(tǒng)同時(shí)分別驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)裝置對(duì)線性濾波器和啁啾光纖光柵進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。
一種光纖Bragg光柵傳感解調(diào)方法，該方法的解調(diào)過程是寬帶光源的光通過第一耦合器到達(dá)待測(cè)光纖Bragg光柵傳感器陣列，反射光經(jīng)過第一耦合器和第二耦合器傳至啁啾光纖光柵處，對(duì)啁啾光纖光柵進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其反射譜中心波長(zhǎng)移至待檢測(cè)的光纖Bragg光柵中心波長(zhǎng)附近，啁啾光纖光柵將處在它反射譜內(nèi)的光纖Bragg光柵的信號(hào)反射回第二耦合器并到達(dá)基于光纖熔融拉錐器件的線性濾波器，兩端輸出光功率經(jīng)一對(duì)探測(cè)器轉(zhuǎn)化為電信號(hào)并由信號(hào)處理與調(diào)諧控制系統(tǒng)進(jìn)行采集和處理，其處理依據(jù)電信號(hào)與光纖Bragg光柵中心反射波長(zhǎng)存在的如下關(guān)系V=kVlgP1P2=kVkp(λ-λ0)=ktotal(λ-λ0)]]>式中，kV是與電路參數(shù)有關(guān)的比例常數(shù)，kp為由熔融拉錐分光器件決定的比例常數(shù)(通過驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)裝置對(duì)熔融拉錐分光器件進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，可以改變kp，從而改變解調(diào)裝置的靈敏度和解調(diào)范圍)λ0為參考波長(zhǎng)，λ為FBG傳感器反射波長(zhǎng)；由上式通過測(cè)出的電壓即可反算出光纖Bragg光柵的波長(zhǎng)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果1.提出一套完整的基于全光器件的光纖Bragg光柵解調(diào)方法，能進(jìn)行動(dòng)態(tài)和靜態(tài)測(cè)量，能夠通過波分復(fù)用實(shí)現(xiàn)對(duì)單根串接的光纖Bragg光柵陣列解調(diào)，且測(cè)量靈敏度和測(cè)量范圍可調(diào)。
2.采用啁啾光纖光柵從光纖Bragg光柵傳感器陣列中選擇待解調(diào)的光纖Bragg光柵傳感器。啁啾光纖光柵具有較寬的反射譜，譜寬小于相鄰光纖Bragg光柵中心波長(zhǎng)之差(通常在3-5nm)。通過調(diào)節(jié)裝置，可對(duì)啁啾光纖光柵反射譜中心波長(zhǎng)加以調(diào)節(jié)。系統(tǒng)對(duì)反射譜中心調(diào)節(jié)精度和譜型變化要求較低，因此易于用較低的成本制作。
3.采用基于熔融拉錐技術(shù)的器件作為線性濾波器，使得光路損耗和器件成本大大下降。該器件的拉錐部分可固定在調(diào)節(jié)裝置上，通過調(diào)節(jié)器件拉錐部分的長(zhǎng)度，可改變?cè)撈骷啥丝诘妮敵鎏匦裕瑥亩淖儨y(cè)量靈敏度和測(cè)量范圍。
4.可根據(jù)外界干擾大小，測(cè)量方式包括直流直接測(cè)量和調(diào)制測(cè)量。光源強(qiáng)度外部調(diào)制包括根據(jù)磁光效應(yīng)的光衰減調(diào)制方式，基于MEMS技術(shù)的機(jī)械式光衰減調(diào)制方式，和斬波器式調(diào)制。
5.可根據(jù)需要更換啁啾光纖光柵和熔融拉錐器件，從而可適應(yīng)于采用不同寬帶光源構(gòu)成的傳感系統(tǒng)。

圖1是本發(fā)明解調(diào)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是帶有調(diào)節(jié)裝置的啁啾光纖光柵的反射譜示意圖；圖3是基于光纖熔融拉錐器件的線性濾波器的分光特性示意圖；圖4是信號(hào)處理與調(diào)諧控制系統(tǒng)示意圖；圖5是信號(hào)處理與調(diào)諧控制系統(tǒng)中所用前置放大電路；圖6是信號(hào)處理與調(diào)諧控制系統(tǒng)中所用帶通濾波電路；圖7是信號(hào)處理與調(diào)諧控制系統(tǒng)中所用相敏檢波電路；圖8是信號(hào)處理與調(diào)諧控制系統(tǒng)中所用調(diào)制信號(hào)發(fā)生電路。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1解調(diào)裝置如圖1所示，光纖Bragg光柵傳感解調(diào)裝置，包括寬帶光源1，寬帶光源的光通過第一耦合器2到達(dá)待測(cè)光纖Bragg光柵傳感器陣列3，反射光經(jīng)過第一耦合器2和第二耦合器4傳至啁啾光纖光柵5處，對(duì)啁啾光纖光柵進(jìn)行調(diào)節(jié)后，啁啾光纖光柵將處在它反射譜內(nèi)的光纖Bragg光柵的信號(hào)反射回第二耦合器并到達(dá)基于光纖熔融拉錐器件的線性濾波器6，光纖熔融拉錐器件的兩端輸出光功率經(jīng)一對(duì)探測(cè)器8轉(zhuǎn)化為電信號(hào)送入信號(hào)處理與調(diào)諧控制系統(tǒng)9進(jìn)行采集和處理，信號(hào)處理與調(diào)諧控制系統(tǒng)同時(shí)分別驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)裝置對(duì)線性濾波器6和啁啾光纖光柵5進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。
實(shí)施例2解調(diào)方法上述解調(diào)裝置的解調(diào)過程如下寬帶光源1的光通過第一耦合器2到達(dá)待測(cè)光纖Bragg光柵傳感器陣列3，反射光經(jīng)過第一耦合器2和第二耦合器4傳至啁啾光纖光柵5處(帶有調(diào)節(jié)裝置的啁啾光纖光柵5用于實(shí)現(xiàn)對(duì)光纖Bragg光柵的選擇，其反射譜示意見圖2)，對(duì)啁啾光纖光柵進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其反射譜中心波長(zhǎng)移至待檢測(cè)的光纖Bragg光柵中心波長(zhǎng)附近，啁啾光纖光柵將處在它反射譜內(nèi)的光纖Bragg光柵的信號(hào)反射回第二耦合器并到達(dá)基于光纖熔融拉錐器件的線性濾波器，光纖熔融拉錐器件的兩端輸出的功率之比101g(P1/P2)隨波長(zhǎng)呈線性變化，如圖3所示分光特性示意圖，兩端輸出光功率經(jīng)一對(duì)探測(cè)器轉(zhuǎn)化為電信號(hào)并由信號(hào)處理與調(diào)諧控制系統(tǒng)進(jìn)行采集和處理，其處理是依據(jù)電信號(hào)與光纖Bragg光柵中心反射波長(zhǎng)存在的如下關(guān)系V=kVlgP1P2=kVkp(λ-λ0)=ktotal(λ-λ0)]]>式中，kV是與電路參數(shù)有關(guān)的比例常數(shù)，kp為由熔融拉錐分光器件決定的比例常數(shù)(通過調(diào)節(jié)裝置7對(duì)線型濾波器6進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，可以改變kp，從而改變解調(diào)裝置的靈敏度和解調(diào)范圍)λ0為參考波長(zhǎng)，λ為FBG傳感器反射波長(zhǎng)；由上式通過測(cè)出的電壓即可反算出光纖Bragg光柵的波長(zhǎng)。
本發(fā)明解調(diào)方法中1.光源可為中心波長(zhǎng)在600-1600nm范圍內(nèi)的寬帶光源，如SLD和ASE光源，根據(jù)光源采用敏感譜與之相適應(yīng)的光探測(cè)器。根據(jù)需要，可對(duì)光源采取外部強(qiáng)度調(diào)制。
2.本方法測(cè)量方式包括直流直接測(cè)量和調(diào)制測(cè)量。光源強(qiáng)度外部調(diào)制包括根據(jù)磁光效應(yīng)的光衰減調(diào)制方式，基于MEMS技術(shù)的機(jī)械式光衰減調(diào)制方式，和斬波器式調(diào)制。
3.本方法利用可調(diào)節(jié)啁啾光纖光柵實(shí)現(xiàn)光纖Bragg光柵傳感器的選擇，調(diào)節(jié)方法包括機(jī)械調(diào)節(jié)和電熱溫度調(diào)節(jié)。
4.本方法利用熔融拉錐器件作為線性濾波器，熔融拉錐器件的拉錐部分可置于調(diào)節(jié)裝置上，調(diào)節(jié)方法包括機(jī)械調(diào)節(jié)和電熱溫度調(diào)節(jié)。
實(shí)施例3信號(hào)處理與調(diào)諧控制系統(tǒng)信號(hào)處理與調(diào)諧控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4所示，10、11為前置放大電路(連接電路參見圖5)，12、13為切換開關(guān)，14、15為帶通濾波電路(連接電路參見圖6)，16、17為相敏檢波器(連接電路參見圖7)，18、19為低通濾波電路，20為對(duì)數(shù)除法電路，21為可編程放大電路，22為線性濾波器的調(diào)節(jié)裝置驅(qū)動(dòng)電路，23為啁啾光纖光柵調(diào)節(jié)裝置的驅(qū)動(dòng)電路，24為外部調(diào)制器的調(diào)制信號(hào)發(fā)生電路(連接電路參見圖8)，25為人機(jī)接口電路，26為單片機(jī)信號(hào)處理電路，27為液晶顯示電路。
光強(qiáng)信號(hào)經(jīng)探測(cè)器轉(zhuǎn)化為電信號(hào)后，由前置放大電路10、11進(jìn)行第一級(jí)放大，單片機(jī)根據(jù)測(cè)量方式利用切換開光10、11進(jìn)行電路切換，當(dāng)測(cè)量方式為調(diào)制測(cè)量，帶通濾波電路12、13被接通并用于濾除調(diào)制頻率以外的干擾信號(hào)，以外部調(diào)制器的調(diào)制信號(hào)24作為參考信號(hào)，通過相敏檢波器16、17和低通濾波電路18、19將調(diào)制電信號(hào)解調(diào)出來，當(dāng)測(cè)量方式為直接測(cè)量，則電信號(hào)直接通過低通濾波電路18、19后濾除高頻干擾并進(jìn)行解調(diào)。解調(diào)所得到的電信號(hào)通過對(duì)數(shù)除法電路20和可編程放大電路21后由單片機(jī)信號(hào)處理電路26進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析。人機(jī)接口電路25用于人機(jī)交互操作，線性濾波器的調(diào)節(jié)裝置驅(qū)動(dòng)電路22和啁啾光纖光柵調(diào)節(jié)裝置的驅(qū)動(dòng)電路23根據(jù)人機(jī)接口電路25的設(shè)定相應(yīng)地驅(qū)動(dòng)線性濾波器和啁啾光纖光柵調(diào)節(jié)裝置。液晶顯示電路用于顯示測(cè)量結(jié)果和參數(shù)設(shè)定結(jié)果。
實(shí)施例4應(yīng)用舉例本發(fā)明解調(diào)裝置和方法可以用于光纖光柵準(zhǔn)分布式的應(yīng)變和溫度傳感。具有不同反射波長(zhǎng)的光纖光柵構(gòu)成傳感器陣列。傳感器陣列接在解調(diào)裝置上的典型結(jié)構(gòu)如圖1所示。其中光源1采用ASE光源，利用根據(jù)磁光效應(yīng)的光衰減調(diào)制方式以頻率f進(jìn)行外部正弦強(qiáng)度調(diào)制，3是傳感器陣列中的第一個(gè)光纖光柵傳感器，波長(zhǎng)為λ1。其他的依次為λ2，λ3，…，λn。所有光纖光柵的譜均處在ASE光源的光譜范圍內(nèi)。光纖光柵傳感器陣列固定在應(yīng)變和溫度待測(cè)的結(jié)構(gòu)件上。根據(jù)測(cè)量的靈敏度和測(cè)量范圍要求，調(diào)節(jié)線性濾波器調(diào)節(jié)裝置7使線性濾波器6的分光特性至設(shè)定值。當(dāng)我們需要檢測(cè)波長(zhǎng)為λ1的光纖光柵傳感器，調(diào)節(jié)啁啾光纖光柵5的反射譜，使之覆蓋待檢測(cè)光纖光柵傳感器的反射譜。此時(shí)，線性濾波器6的兩端輸出頻率為f的光強(qiáng)信號(hào)，經(jīng)一對(duì)探測(cè)器轉(zhuǎn)化為兩路電流信號(hào)，信號(hào)處理與調(diào)諧控制系統(tǒng)中的鎖相放大電路對(duì)其放大并進(jìn)行兩路差分，從而得到與波長(zhǎng)成線性關(guān)系的輸出電壓，經(jīng)過簡(jiǎn)單反算即求出λ1。又光纖光柵的波長(zhǎng)與溫度和應(yīng)變成線性關(guān)系，因而進(jìn)一步的反算可得到光纖光柵所在處的溫度和應(yīng)變信息。對(duì)于其他波長(zhǎng)的λ2，λ3，…，λn的光纖光柵傳感器，可以調(diào)節(jié)移動(dòng)啁啾光纖光柵5的反射譜進(jìn)行掃描，依次分離出λ2，λ3，...，λn的光纖光柵傳感器得到相應(yīng)的光纖光柵波長(zhǎng)漂移，從而得到不同位置處的溫度和應(yīng)變信息。
權(quán)利要求
1.一種基于全光纖器件的光纖Bragg光柵傳感解調(diào)裝置，其特征是該裝置包括寬帶光源，寬帶光源的光通過第一耦合器到達(dá)待測(cè)光纖Bragg光柵傳感器陣列，反射光經(jīng)過第一耦合器和第二耦合器傳至啁啾光纖光柵處，對(duì)啁啾光纖光柵進(jìn)行調(diào)節(jié)后，啁啾光纖光柵將處在它反射譜內(nèi)的光纖Bragg光柵的信號(hào)反射回第二耦合器并到達(dá)基于光纖熔融拉錐器件的線性濾波器，光纖熔融拉錐器件的兩端輸出光功率經(jīng)一對(duì)探測(cè)器轉(zhuǎn)化為電信號(hào)送入信號(hào)處理與調(diào)諧控制系統(tǒng)進(jìn)行采集和處理，信號(hào)處理與調(diào)諧控制系統(tǒng)同時(shí)分別對(duì)線性濾波器調(diào)節(jié)裝置和啁啾光纖光柵進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。
2.一種光纖Bragg光柵傳感解調(diào)方法，其特征在于該解調(diào)過程是寬帶光源的光通過第一耦合器到達(dá)待測(cè)光纖Bragg光柵傳感器陣列，反射光經(jīng)過第一耦合器和第二耦合器傳至啁啾光纖光柵處，對(duì)啁啾光纖光柵進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其反射譜中心波長(zhǎng)移至待檢測(cè)的光纖Bragg光柵中心波長(zhǎng)附近，啁啾光纖光柵將處在它反射譜內(nèi)的光纖Bragg光柵的信號(hào)反射回第二耦合器并到達(dá)基于光纖熔融拉錐器件的線性濾波器，兩端輸出光功率經(jīng)一對(duì)探測(cè)器轉(zhuǎn)化為電信號(hào)并由信號(hào)處理與調(diào)諧控制系統(tǒng)進(jìn)行采集和處理，其處理依據(jù)電信號(hào)與光纖Bragg光柵中心反射波長(zhǎng)存在的如下關(guān)系V=kV1gP1P2=kVkp(λ-λ0)=ktotal(λ-λ0)]]>式中，kv是與電路參數(shù)有關(guān)的比例常數(shù)，kp為由熔融拉錐分光器件決定的比例常數(shù)，λ0為參考波長(zhǎng)，λ為FBG傳感器反射波長(zhǎng)；由上式通過測(cè)出的電壓即可反算出光纖Bragg光柵的波長(zhǎng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的解調(diào)方法，其特征在于通過對(duì)線性濾波器調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，可以改變kp，從而改變解調(diào)裝置的靈敏度和解調(diào)范圍。
全文摘要
光纖Bragg光柵傳感解調(diào)裝置及解調(diào)方法。寬帶光源的光通過第一耦合器到達(dá)待測(cè)光纖Bragg光柵傳感器陣列，反射光經(jīng)第一第二耦合器傳至啁啾光纖光柵調(diào)節(jié)后，將信號(hào)反射回第二耦合器并到達(dá)基于光纖熔融拉錐器件的線性濾波器，再經(jīng)一對(duì)探測(cè)器轉(zhuǎn)化為電信號(hào)送入信號(hào)處理與調(diào)諧控制系統(tǒng)進(jìn)行采集和處理。本發(fā)明能進(jìn)行動(dòng)態(tài)和靜態(tài)測(cè)量，能通過波分復(fù)用實(shí)現(xiàn)對(duì)單根串接的光纖Bragg光柵陣列解調(diào)，且測(cè)量靈敏度和測(cè)量范圍可調(diào)。系統(tǒng)對(duì)反射譜中心調(diào)節(jié)精度和譜型變化要求較低，因此易于用較低的成本制作。采用基于熔融拉錐技術(shù)的器件作為線性濾波器，使得光路損耗和器件成本大大下降?？筛鶕?jù)需要更換啁啾光纖光柵和熔融拉錐器件，從而可適應(yīng)于采用不同寬帶光源構(gòu)成的傳感系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G02B6/26GK1737676SQ20051001487
公開日2006年2月22日 申請(qǐng)日期2005年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月26日
發(fā)明者江俊峰, 劉鐵根, 王云新, 張以謨 申請(qǐng)人:天津大學(xué)