[发明专利]一种基于弱光纤光栅阵列的传感监测装置和传感方法

权利要求书

1.一种基于弱光纤光栅阵列的传感监测装置，其特征在于，包括：

光源模块，用于提供相干脉冲光，其脉冲宽度长于弱光纤光栅阵列中相邻两个光纤光栅之间反射所需时间；

弱光纤光栅阵列，接收光源模块发出的相干脉冲光，在弱光纤光栅阵列中相邻两个光纤光栅之间的反射光之间发生干涉；

光电探测器，置于弱光纤光栅阵列的输出端，探测该干涉信号并传送到控制器；控制器，与光电探测器相连接，用于采集该干涉信号，并对产生该干涉信号的光纤光栅传感器件进行查询。

2.根据权利要求1所述的基于弱光纤光栅阵列的传感监测装置，其特在于，所述弱光纤光栅阵列为光纤布拉格光栅阵列。

3.根据权利要求1所述的基于弱光纤光栅阵列的传感监测装置，其特征在于，所述光源模块包括发出相干激光的光源，及在所述光源后设置的光开关，由所述控制器中的脉冲发生器发出电时序信号，脉冲发生器与光开关连接，对光开关进行控制。

4.根据权利要求3所述的基于弱光纤光栅阵列的传感监测装置，其特征在于，所述光源为单波长相干激光光源或多波长相干激光光源。

5.根据权利要求4所述的基于弱光纤光栅阵列的传感监测装置，其特征在于，还包括光放大器，设置于所述光开关与所述弱光纤光栅阵列之间，对进入弱光纤光栅阵列之前的相干脉冲光进行放大。

6.根据权利要求5所述的基于弱光纤光栅阵列的传感监测装置，其特征在于，所述光放大器和弱光纤光栅阵列之间还设置有一个3端口光环行器，所述光放大器的输出端连接光环行器的1端口，光环行器的2端口连接弱光纤光栅阵列，光环行器的3端口连接所述光电探测器。

7.根据权利要求1所述的基于弱光纤光栅阵列的传感监测装置，其特征在于，在所述光电探测器输出端和所述控制器的输入端之间还设置有低通滤波器，光电探测器的输出端与低通滤波器的输入端相连接，低通滤波器的输出端与控制器的输入端相连接。

8.一种基于弱光纤光栅阵列的传感监测方法，其特征在于，包括：

对入射到弱光纤光栅阵列中的相干脉冲光的脉冲宽度进行控制，使该脉冲宽度长于光在任一相邻两个光纤光栅之间反射所需时间；

相邻两个光纤光栅之间的反射光之间发生干涉，该干涉信号通过光电探测器传送到控制器；

控制器采集该干涉信号，并对产生该干涉信号的光纤光栅传感器件进行查询。

9.根据权利要求8所述的基于弱光纤光栅阵列的传感监测方法，其特征在于，经过光开关调制得到的相干脉冲光，第i个光脉冲的脉冲宽度应为：t_i≥2ΔL_i·n_eff/c，其中弱光纤光栅阵列中第i个光栅与第i+1个光栅的间距为ΔL_i，n_eff为光纤的有效折射率，c为真空中的光速。

10.根据权利要求9所述的基于弱光纤光栅阵列的传感监测方法，其特征在于，所述对光纤光栅传感器件进行查询具体包括，通过采集不同时间的干涉信号，对光纤光栅阵列传感器件进行地址查询及光波长信息的查询。