[发明专利]基于激光自混合干涉效应的光纤光栅信号解调系统及方法

权利要求书

1.一种基于激光自混合干涉效应的光纤光栅信号解调系统，其特征在于：该解调系统分为光路部分和电路部分，光路部分实现信号检测功能，包括半导体激光器、单模光纤及光纤光栅；电路部分完成信号采集与处理功能，包括半导体激光器的驱动电路、激光器端电压测量电路、数据采集卡和计算机；其中，半导体激光器与刻有光纤光栅的单模光纤熔接在一起，由半导体激光器驱动电路为半导体激光器提供电流驱动和温度控制，而作为被测信号的激光器端电压信号可通过激光器端电压测量电路得到，得到的测量信号经数据采集卡实时采集送入计算机进行处理，从而计算得到被测信号的大小。

2.根据权利要求1所述的基于激光自混合干涉效应的光纤光栅信号解调系统，其特征在于：所述的光纤光栅是布拉格光纤光栅。

3.根据权利要求1所述的基于激光自混合干涉效应的光纤光栅信号解调系统，其特征在于：激光器为一般商用的带尾纤单模半导体激光器，如FP型半导体激光器或DFB半导体激光器。

4.根据权利要求1所述的基于激光自混合干涉效应的光纤光栅信号解调系统，其特征在于：数据采集卡选择一般商用的单通道16位数据采集卡，采样频率大于500kHz。

5.一种基于激光自混合干涉效应的光纤光栅信号解调方法，其特征在于：当光纤光栅受到外界应力作用时，引起光纤光栅的反射或透射峰波长的变化，这导致光纤光栅的反射中心波长与半导体激光器中心波长的匹配程度发生变化，这会引起反馈光发生变化，而反馈光与谐振腔内的光模式相混合后，形成外光反馈效应，对激光器端电压也产生调制，激光器端电压调制信号通过测量电路处理后，由数据采集卡采集并发送至计算机，利用Labview或VC软件编制计算机程序提取条纹数并计算被测应变，显示相应曲线，具体步骤如下：

步骤（1）、由半导体激光器驱动电路中提供固定的驱动电流和控制温度，利用端电压测量电路单元实现对端电压信号的放大处理，即得到调制的被测量信息；

步骤（2）、由高速数据采集卡实时采集端电压信号，采集的数据作为计算机的输入；

步骤（3）、在计算机里，利用Labview或VC软件编制计算机程序提取条纹个数，计算得到被测应变大小；

步骤（4）、实时显示计算结果或曲线。