專利名稱：基于相移光纖光柵的傳感復(fù)用系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)傳感器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于相移光纖光柵的傳感復(fù)用系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
光纖光柵(Fibre Bragg Grating,簡(jiǎn)稱FBG)是利用光纖中的光敏性制成的,纖芯的折射率成呈周期性調(diào)制，從而形成一個(gè)窄帶的(透射或反射)濾波器或反射鏡。當(dāng)它受到外界環(huán)境溫度、壓力等物理量影響時(shí)，其中心波長(zhǎng)會(huì)發(fā)生變化，因此基于光纖光柵作為傳感器可用于測(cè)量外界物理量的變化。光纖光柵傳感系統(tǒng)具有抗電磁干擾、耐腐蝕、化學(xué)性能穩(wěn)定、體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于測(cè)量溫度、壓力、應(yīng)變、加速度等，目前已廣泛應(yīng)用于大型結(jié)構(gòu)建筑、石油勘探、地震波監(jiān)測(cè)以及海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。在微弱信號(hào)探測(cè)方面，光纖傳感系統(tǒng)朝著高靈敏度、高分辨率和大規(guī)模組網(wǎng)方向發(fā)展。在光纖傳感系統(tǒng)中，傳輸光的線寬制約著系統(tǒng)的分辨率。由于普通布拉格光纖光柵的線寬在O. Inm左右，采用干涉式波長(zhǎng)解調(diào)技術(shù)，其波長(zhǎng)分辨率只能達(dá)到10_3pm/ V Hz左右。為了提高系統(tǒng)分辨率，提出了基于光纖光柵激光器的傳感系統(tǒng)，對(duì)于分布反饋光纖激光器而言，線寬約為kHz量級(jí)，波長(zhǎng)分辨率可達(dá)到10_6pm/ V Hz以下，然而光纖激光傳感器進(jìn)行波分復(fù)用組網(wǎng)時(shí)，由于傳輸光纖瑞利散射以及激光器旁瓣的影響，存在模式跳變問題，較難實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的組網(wǎng)。相移光纖光柵是一種特殊的光纖光柵，與均勻光纖光柵相比，它的縱向折射率調(diào)制在中心處發(fā)生了相位跳變，使得光柵的透射譜存在唯一透射峰，且透射峰的線寬可小于lpm，遠(yuǎn)小于普通布拉格光纖光柵，因此利用相移光纖光柵進(jìn)行傳感，其波長(zhǎng)分辨率要優(yōu)于普通布拉格光纖光柵傳感系統(tǒng)。不過，其保留了光纖光柵波分復(fù)用簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，且不存在模式跳變問題，因此克服了光纖激光傳感系統(tǒng)大規(guī)模組網(wǎng)困難的缺點(diǎn)。對(duì)于光纖傳感系統(tǒng)的大規(guī)模組網(wǎng)問題，通常采用波分、空分、時(shí)分以及混合復(fù)用技術(shù)，不過這些都是基于布拉格光纖光柵的傳感系統(tǒng)，而非基于相移光柵。但復(fù)用技術(shù)所采用的具體方案離不開器件的基本特性，由于相移光纖光柵的窄帶峰來自于透射，區(qū)別于布拉格光纖光柵的反射峰，因此現(xiàn)有的復(fù)用技術(shù)無法直接用于基于相移光纖光柵的傳感系統(tǒng)中。

發(fā)明內(nèi)容
(一 )要解決的技術(shù)問題為解決上述的一個(gè)或多個(gè)問題，本發(fā)明提供了一種基于相移光纖光柵的傳感復(fù)用系統(tǒng)，以解決相移光纖光柵傳感系統(tǒng)的復(fù)用問題。( 二 )技術(shù)方案根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種基于相移光纖光柵的傳感復(fù)用系統(tǒng)，包括激光光源陣列，用于提供具有M個(gè)波譜帶的激光，每一個(gè)波譜帶均具有預(yù)設(shè)寬度；波分復(fù)用器，其輸入端與激光光源陣列的輸出端相連接，用于將具有M個(gè)波譜帶的激光合束；脈沖發(fā)生器，其輸入端與波分復(fù)用器的輸出端相連接，用于對(duì)合束激光進(jìn)行脈沖調(diào)制實(shí)現(xiàn)時(shí)分復(fù)用；相移光柵陣列，其輸入端與脈沖發(fā)生器的輸出端相連接，其包括N條通道，該N條通道中的第I條通道包括第I環(huán)形器，當(dāng)I = I時(shí)，其與脈沖發(fā)生器4相連接，否則，其與上一級(jí)通道的環(huán)形器通過延遲光纖相連；第I相移光纖光柵串，其輸入端與第I環(huán)行器相連接，包括T個(gè)串聯(lián)的相移光纖光柵，對(duì)于每一相移光纖光柵，其中心波長(zhǎng)與對(duì)應(yīng)波譜帶的中心波長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)，其透射波長(zhǎng)位于該波譜帶內(nèi)，且隨外界環(huán)境物理量的變化而變化，經(jīng)過該相移光纖光柵的光束，其帶寬范圍外及對(duì)應(yīng)透射波長(zhǎng)的光透射，帶寬范圍內(nèi)且透射波長(zhǎng)之外的光被反身寸，其中，T ^ M 禹合器,與相移光柵陣列的輸出端相連,用于將來自不同相移光纖光柵串的光傳感信號(hào)進(jìn)行合波；以及波長(zhǎng)解調(diào)儀，與耦合器的輸出端相連，用于解調(diào)合波后的光傳感信號(hào)，還原各相移光纖光柵的外界物理量。(三)有益效果 本發(fā)明中，根據(jù)相移光纖光柵的特點(diǎn)，提出了波分+空分+時(shí)分的復(fù)用方式，填補(bǔ) 了基于相移光纖光柵的傳感系統(tǒng)的大規(guī)模組網(wǎng)技術(shù)的空白，有助于推動(dòng)光纖傳感技術(shù)向高 分辨率和大規(guī)模組網(wǎng)方向發(fā)展。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例傳感復(fù)用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例傳感復(fù)用系統(tǒng)中光波在傳輸過程中光譜形狀的變化情況。主要元件符號(hào)說明I-半導(dǎo)體激光光源陣列；11，12，……，IM-半導(dǎo)體激光光源；2-波分復(fù)用器；3-光隔離器；4-脈沖發(fā)生器；20-相移光纖光柵陣列；51，52，……5^環(huán)行器；61，62……-延遲光纖71,72,……，7N_相移光纖光柵串；8-耦合器；9-干涉式波長(zhǎng)解調(diào)儀；10-波長(zhǎng)監(jiān)測(cè)與反饋模塊。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。需要說明的是，在附圖或說明書描述中，相似或相同的部分都使用相同的圖號(hào)。且在附圖中，以簡(jiǎn)化或是方便標(biāo)示。再者，附圖中未繪示或描述的實(shí)現(xiàn)方式，為所屬技術(shù)領(lǐng)域中普通技術(shù)人員所知的形式。另外，雖然本文可提供包含特定值的參數(shù)的示范，但應(yīng)了解，參數(shù)無需確切等于相應(yīng)的值，而是可在可接受的誤差容限或設(shè)計(jì)約束內(nèi)近似于相應(yīng)的值。請(qǐng)參考圖1，圖I是本發(fā)明實(shí)施例基于相移光纖光柵的傳感復(fù)用系統(tǒng)的示意圖。如圖I所示，該傳感復(fù)用系統(tǒng)包括半導(dǎo)體激光光源陣列I、波分復(fù)用器2、單向光隔離器3、脈沖發(fā)生器4、相移光柵陣列20、耦合器8、干涉式波長(zhǎng)解調(diào)儀9和波長(zhǎng)監(jiān)測(cè)與反饋模塊10，以下分別對(duì)各個(gè)部件進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖I所示，半導(dǎo)體激光光源陣列1，由一系列的半導(dǎo)體激光光源(11，12，……，1M)組成，用于提供具有M個(gè)波譜帶(λ i，λ2，……，λ Μ)的激光，每一個(gè)波譜帶均具有預(yù)設(shè)覽度。為了兼顧波分+空分+時(shí)分混合復(fù)用的要求，經(jīng)相位調(diào)制的單模DFB激光器陣列的帶寬要大于只存在單一相移光纖光柵的傳感系統(tǒng)，但要小于相移光纖光柵的3dB帶寬，不同激光光源的波長(zhǎng)間隔可以按照ITU的標(biāo)準(zhǔn)選擇，光源陣列的光譜寬度覆蓋整個(gè)相移光纖光柵串透射峰所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)。在本實(shí)施例中，半導(dǎo)體激光光源陣列I由4只經(jīng)相位調(diào)制的DFB半導(dǎo)體激光器組成，他們的中心波長(zhǎng)分別為1532. 68nm, 1535. 04nm, 1537. 40nm,1539. 98nm，帶寬約為1GHz。半導(dǎo)體激光光源陣列的光譜寬度覆蓋整個(gè)相移光纖光柵串透射峰所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)。 在本實(shí)施例中，半導(dǎo)體激光光源陣列(11，12，……，1M)采用具有不同波長(zhǎng)的通信用的單模分布反饋(DFB)激光器并聯(lián)組成。在這里不采用普通自發(fā)輻射(ASE)光源作為光源的主要原因是ASE光源的功率密度太低，難以滿足探測(cè)的要求。對(duì)于單頻的半導(dǎo) 體激光器，外加頻率為vm的正弦相位調(diào)制，當(dāng)調(diào)制頻率小于激光器線寬Av3tffi的半值，即Vffl^ 時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致激光器線寬的展寬。通過選擇合適的調(diào)制頻率和調(diào)制深度可以對(duì)半導(dǎo)體激光器的線寬進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其線寬達(dá)到百兆赫茲以上，以滿足覆蓋相移光柵透射峰的要求。半導(dǎo)體激光光源的帶寬可調(diào)，且滿足半導(dǎo)體激光光源的光譜帶寬大于相移光纖光柵透射峰的帶寬，小于相移光纖光柵的3dB帶寬。如圖I所示，波分復(fù)用器2，其M個(gè)波長(zhǎng)端分別與所述半導(dǎo)體激光光源陣列I的M個(gè)半導(dǎo)體激光光源相連接，用于將半導(dǎo)體激光光源陣列產(chǎn)生的激光合束。如圖I所示，單向光隔離器3，與輸入端與波分復(fù)用器2的公共端相連接，用于防止后面反射光對(duì)光源陣列的影響。如圖I所示，脈沖發(fā)生器4，與光隔離器3的輸出端相連接，用于對(duì)合束激光進(jìn)行脈沖調(diào)制實(shí)現(xiàn)時(shí)分復(fù)用。如圖I所示，相移光柵陣列20，其輸入端與脈沖發(fā)生器4的輸出端相連接，其包括N條通道，其中每I條通道包括 環(huán)形器51，當(dāng)I等于I時(shí)，與所述脈沖發(fā)生器4相連接，否則，與上一級(jí)通道的環(huán)形器通過延遲光纖61相連；相移光纖光柵串71,其輸入端與環(huán)行器(51)相連接,包括M個(gè)串聯(lián)的相移光纖光柵，對(duì)于每一相移光纖光柵，其中心波長(zhǎng)與半導(dǎo)體激光器的中心波長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)的，其帶寬大于該半導(dǎo)體激光器的波譜帶的帶寬，其透射波長(zhǎng)位于該半導(dǎo)體激光器的波譜帶內(nèi)，且隨外界環(huán)境物理量的變化而變化，相鄰?fù)ǖ缹?duì)應(yīng)同一半導(dǎo)體激光器的兩相移光纖光柵的透射波長(zhǎng)具有預(yù)設(shè)間隔，經(jīng)過該相移光纖光柵的光束，其帶寬范圍外及對(duì)應(yīng)透射波長(zhǎng)的光透射，帶寬范圍內(nèi)且透射波長(zhǎng)之外的光被反射；如圖I所示，耦合器8，與相移光柵陣列20的輸出端相連，用于將來自不同相移光纖光柵串的光傳感信號(hào)進(jìn)行合波。如圖I所示，波長(zhǎng)解調(diào)儀9，與耦合器8的輸出端相連，用于解調(diào)合波后的光傳感信號(hào)，還原各相移光纖光柵的外界物理量。該波長(zhǎng)解調(diào)儀可以是基于3X3耦合器解調(diào)方法、相位生成載波(PGC)解調(diào)方法和有源零差解調(diào)方法等方法的干涉式波長(zhǎng)解調(diào)儀。如圖I所示，波長(zhǎng)監(jiān)測(cè)與反饋模塊10，與相移光柵陣列20的最后一環(huán)行器5N相連接，用于監(jiān)測(cè)半導(dǎo)體激光光源陣列的波長(zhǎng)和相移光纖光柵的中心波長(zhǎng)的差別，并把波長(zhǎng)差異反饋給半導(dǎo)體激光光源陣列，實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)的同步跟蹤，根據(jù)偏差量產(chǎn)生相應(yīng)的反饋信號(hào)來調(diào)整光源的中心波長(zhǎng)。具體來講，利用經(jīng)過最后一級(jí)環(huán)形器后的殘余光監(jiān)測(cè)半導(dǎo)體激光器的中心波長(zhǎng)和相移光纖光柵的中心波長(zhǎng)是否相同，當(dāng)存在偏差時(shí),產(chǎn)生一個(gè)正比于波長(zhǎng)偏差量的反饋信號(hào)給半導(dǎo)體激光器，通過比例-積分-微分反饋控制來保證半導(dǎo)體激光器的中心波長(zhǎng)和相移光纖光柵的中心波長(zhǎng)相同，實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)的同步跟蹤。本實(shí)施例中，半導(dǎo)體激光光源陣列I經(jīng)波分復(fù)用器2合束通過光隔離器3進(jìn)入脈沖發(fā)生器4，脈沖發(fā)生器可以采用聲光調(diào)制器或者電光調(diào)制器，對(duì)合束的光波進(jìn)行脈沖調(diào)制來實(shí)現(xiàn)時(shí)分復(fù)用，脈沖寬度τ應(yīng)大于延遲光纖(61，62，……)所對(duì)應(yīng)的延遲時(shí)間，脈沖周期T大于脈沖寬度和延遲光纖數(shù)量的乘積。該脈沖調(diào)制器的脈沖寬度τ為200ns，周期T為2ms。經(jīng)脈沖調(diào)制的光波通過環(huán)行器51首先進(jìn)入相移光纖光柵串71，該相移光纖光柵串有4個(gè)相移光纖光柵組成,兩相鄰相移光纖光柵的間隔為IOm,相移光纖光柵的長(zhǎng)度為4cm,每 個(gè)相移光纖光柵的中心波長(zhǎng)和半導(dǎo)體激光器的中心波長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)，即1532. 68nm, 1535. 04nm,1537. 40nm和1539. 98nm，相移光纖光柵的3dB帶寬約為O. 2nm(即25GHz)，相移光柵透射峰的寬度約80MHz，透射峰的位置取決與相移量，通過控制相移量的大小可以實(shí)現(xiàn)對(duì)透射峰波長(zhǎng)的控制。相移光纖光柵的透射波長(zhǎng)都處在半導(dǎo)體激光光源陣列光譜的覆蓋范圍之內(nèi)，因此窄帶透射峰內(nèi)的光波將經(jīng)過相移光纖光柵正向傳輸，而其他波長(zhǎng)的光將被反射，反射光經(jīng)延遲光纖61和環(huán)行器52進(jìn)入下一個(gè)相移光纖光柵串72，延遲光纖61的長(zhǎng)度為100m，對(duì)應(yīng)的延遲時(shí)間大于200ns，約為500ns。相移光纖光柵串72中各透射峰對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)與前面相移光纖光柵串71的透射峰波長(zhǎng)不同，兩者間的差異量約為200MHz。這將會(huì)形成新的具有不同透射波長(zhǎng)的光波，如此類推，當(dāng)通過相移光柵串73后，殘余反射光將進(jìn)入波長(zhǎng)監(jiān)測(cè)與反饋模塊10，由于延遲光纖￠1,62)的存在，經(jīng)過不同相移光纖光柵串(71，72，73)的正向傳播的透射光通過耦合器8后形成一系列脈沖光，每個(gè)脈沖光中包含4個(gè)波長(zhǎng)的波長(zhǎng)信息，3個(gè)脈沖形成一組，即每個(gè)周期都內(nèi)包含3個(gè)不同相移光纖光柵串的光傳感信息,該脈沖陣列進(jìn)入干涉式波長(zhǎng)解調(diào)儀10。進(jìn)入干涉式波長(zhǎng)解調(diào)儀的信號(hào)光用于外界物理量的動(dòng)態(tài)信號(hào)的測(cè)量，采用外調(diào)制的相位生成載波解調(diào)算法，波長(zhǎng)分辨率將達(dá)到10_4pm/ V Hz 10 5pm/ V Hz 之間。為了更好解釋和說明本實(shí)施例，圖2為本發(fā)明實(shí)施例傳感復(fù)用系統(tǒng)中光波在傳輸過程中光譜形狀的變化情況。圖2中a部分為半導(dǎo)體激光陣列的出射光譜，圖2中b部分為相移光柵陣列的相移光柵透射光譜?？梢钥闯鰡蝹€(gè)半導(dǎo)體激光光源的光譜帶寬大于每個(gè)相移光纖光柵透射峰的帶寬，但小于相移光纖光柵的3dB帶寬，整個(gè)半導(dǎo)體激光光源陣列的光譜寬度覆蓋整個(gè)相移光纖光柵串透射峰所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)。圖2中c部分為經(jīng)過相移光柵陣列20第I個(gè)通道后的反射光在延遲光纖61處的光譜，可以看出光譜中的凹陷處對(duì)應(yīng)的信號(hào)光已經(jīng)通過耦合器8形成第I個(gè)脈沖信號(hào)，該脈沖信號(hào)中包含第I個(gè)通道中所對(duì)應(yīng)的入n，λ 21，……，λ M1等M個(gè)波長(zhǎng)信息。圖2中d部分為經(jīng)過相移光柵陣列20第2個(gè)通道后的反射光在延遲光纖62處的光譜，這時(shí)在耦合器8形成第2個(gè)脈沖信號(hào)，該脈沖信號(hào)中包含第2個(gè)通道中所對(duì)應(yīng)的λ 12，λ 22，……，入 2等11個(gè)波長(zhǎng)信息。如此類推，圖2中e部分為經(jīng)過相移光柵20所有通道后的反射光在波長(zhǎng)監(jiān)測(cè)和反饋模塊10處的光譜，這時(shí)在耦合器8已形成由N個(gè)脈沖信號(hào)組成的一系列脈沖單元，每個(gè)脈沖信號(hào)的寬為τ，脈沖單元的周期為T，關(guān)于脈沖陣列的時(shí)序如圖2中f部分所示。以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡 在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于相移光纖光柵的傳感復(fù)用系統(tǒng)，其特征在于，包括 激光光源陣列，用于提供具有M個(gè)波譜帶的激光，每一個(gè)波譜帶均具有預(yù)設(shè)寬度； 波分復(fù)用器，其輸入端與所述激光光源陣列的輸出端相連接，用于將所述具有M個(gè)波譜帶的激光合束； 脈沖發(fā)生器，其輸入端與所述波分復(fù)用器的輸出端相連接，用于對(duì)合束激光進(jìn)行脈沖調(diào)制實(shí)現(xiàn)時(shí)分復(fù)用； 相移光柵陣列，其輸入端與所述脈沖發(fā)生器的輸出端相連接，其包括N條通道，該N條通道中的第I條通道包括 第I環(huán)形器，當(dāng)I = I時(shí)，其與所述脈沖發(fā)生器4相連接，否則，其與上一級(jí)通道的環(huán)形器通過延遲光纖相連； 第I相移光纖光柵串，其輸入端與所述第I環(huán)行器相連接，包括T個(gè)串聯(lián)的相移光纖光柵，對(duì)于每一相移光纖光柵，其中心波長(zhǎng)與對(duì)應(yīng)波譜帶的中心波長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)，其透射波長(zhǎng)位于該波譜帶內(nèi)，且隨外界環(huán)境物理量的變化而變化，經(jīng)過該相移光纖光柵的光束，其帶寬范圍外及對(duì)應(yīng)透射波長(zhǎng)的光透射，帶寬范圍內(nèi)且透射波長(zhǎng)之外的光被反射，其中，T^M; 率禹合器，與相移光柵陣列的輸出端相連，用于將來自不同相移光纖光柵串的光傳感信號(hào)進(jìn)行合波；以及 波長(zhǎng)解調(diào)儀，與耦合器的輸出端相連，用于解調(diào)合波后的光傳感信號(hào)，還原各相移光纖光柵的外界物理量。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的傳感復(fù)用系統(tǒng)，其特征在于，對(duì)于所述相移光柵其帶寬大于該波譜帶的帶寬；且 對(duì)應(yīng)同一激光光源的位于不同通道的N個(gè)相移光纖光柵的透射波長(zhǎng)不重合且具有預(yù)設(shè)頻率間隔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳感復(fù)用系統(tǒng)，其特征在于，所述相移光纖光柵透射峰的帶寬為其3dB處的帶寬； 對(duì)應(yīng)同一激光光源的位于相鄰?fù)ǖ赖膬蓚€(gè)相移光纖光柵的預(yù)設(shè)頻率間隔為200MHz。
4.根據(jù)權(quán)利要求4所述的傳感復(fù)用系統(tǒng)，其特征在于，所述T= M。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的傳感復(fù)用系統(tǒng)，其特征在于，對(duì)于所述脈沖發(fā)生器為聲光調(diào)制器或者電光調(diào)制器； 所述脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的脈沖滿足其脈沖寬度τ應(yīng)大于延遲光纖所對(duì)應(yīng)的延遲時(shí)間；其脈沖周期T大于其脈沖寬度和(N-I)的乘積。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的傳感復(fù)用系統(tǒng)，其特征在于，所述N= 4 ; 所述脈沖發(fā)生器產(chǎn)生脈沖的脈沖寬度τ為200ns，脈沖周期T為2ms ;所述延遲光纖的延時(shí)量為500ns。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的傳感復(fù)用系統(tǒng)，其特征在于，還包括 波長(zhǎng)監(jiān)測(cè)與反饋模塊，與相移光柵陣列的最后一條通道的環(huán)行器相連接，用于監(jiān)測(cè)相移光柵中心波長(zhǎng)與光源中心波長(zhǎng)的偏差，同時(shí)根據(jù)偏差量產(chǎn)生相應(yīng)的反饋信號(hào)來調(diào)整相應(yīng)激光光源的中心波長(zhǎng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的傳感復(fù)用系統(tǒng)，其特征在于 所述激光光源為半導(dǎo)體激光器；所述波長(zhǎng)檢測(cè)與反饋模塊，還用于對(duì)激光光源陣列中的每一半導(dǎo)體激光器進(jìn)行正弦相位調(diào)制，使其產(chǎn)生的半導(dǎo)體激光展寬為預(yù)設(shè)寬度的波譜帶。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至8中任一項(xiàng)所述的傳感復(fù)用系統(tǒng)，其特征在于，還包括 單向光隔離器，位于所述波分復(fù)用器和脈沖發(fā)生器之間，用于隔離來自光路后端的反射光。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至8中任一項(xiàng)所述的傳感復(fù)用系統(tǒng)，其特征在于，所述波長(zhǎng)解調(diào)儀為基于3X3耦合器解調(diào)方法、相位生成載波解調(diào)方法和有源零差解調(diào)方法的干涉式波長(zhǎng)解調(diào)儀。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種基于相移光纖光柵的傳感復(fù)用系統(tǒng)，包括激光光源陣列，用于提供具有M個(gè)波譜帶的激光，每一個(gè)波譜帶均具有預(yù)設(shè)寬度；波分復(fù)用器，用于將具有M個(gè)波譜帶的激光合束；脈沖發(fā)生器，用于對(duì)合束激光進(jìn)行脈沖調(diào)制實(shí)現(xiàn)時(shí)分；相移光柵陣列，其輸入端與脈沖發(fā)生器的輸出端相連接，其包括N條通道；耦合器，與相移光柵陣列的輸出端相連，用于將來自不同相移光纖光柵串的光傳感信號(hào)進(jìn)行合波；以及波長(zhǎng)解調(diào)儀，與耦合器的輸出端相連，用于解調(diào)合波后的光傳感信號(hào)，還原各相移光纖光柵的外界物理量。本發(fā)明提出了波分+空分+時(shí)分的復(fù)用方式，填補(bǔ)了基于相移光纖光柵的傳感系統(tǒng)的大規(guī)模組網(wǎng)技術(shù)的空白。
文檔編號(hào)G01D5/38GK102840875SQ20121033332
公開日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月10日
發(fā)明者徐團(tuán)偉, 李芳 , 劉育梁 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所