[发明专利]一种具有波长修正功能的光纤光栅波长解调系统及方法

权利要求书

1.一种具有波长修正功能的光纤光栅波长解调系统，其特征是：包括宽带光源（1）、可调谐滤波器（2）、分束器A（3）、标准具（4）、分束器B（5）、分束器C（6）、环形器（7）、光纤线圈（8）、光纤光栅传感器（9）、探测器A（10）、探测器B（11）、探测器C（12）、探测器D（13）、控制与信号处理电路（14）；其中环形器（7）通过光纤线圈（8）与光纤光栅传感器（9）相连接，探测器A（10）、探测器B（11）、探测器C（12）和探测器D（13）分别与控制与信号处理电路（14）相连接；所述的宽带光源（1）输出解调光谱，进入可调谐滤波器（2）中，控制与信号处理电路（14）输出三角波驱动信号到可调谐滤波器（2）中，可调谐滤波器（2）在驱动信号的驱动下，对输入光信号进行扫描并输出，输出的光信号进入分束器A（3）；所述的分束器A（3）把输入光分成两路，一路输入到分束器B（5）作为波长解调的基准信号、另一路输入到环行器（7）作为传感光信号；所述的分束器B（5）把输入光信号分成两路，一路进入标准具（4）把输入信号进行处理，产生梳状光谱强度信号进入探测器A（10）、另一路直接输入到探测器B（11）作为光源强度信号；进入到环行器（7）的光信号通过光纤线圈（8）后输入到光纤光栅传感器（9）中，光纤光栅传感器（9）反射的光信号再通过原路输出进入分束器C（6）；所述的分束器C（6）把传感光信号分成两路分别进入探测器C（12）和探测器D（13）。

2.根据权利要求1所述的具有波长修正功能的光纤光栅波长解调系统，其特征在于：所述的可调谐滤波器（2）的波长扫描范围大于宽带光源（1）的光谱范围。

3.一种采用如权利要求1所述的具有波长修正功能的光纤光栅波长解调系统的方法，其特征在于：所述的控制与信号处理电路（14）同步采集四路光电转换完成的信号，其中第一路和第三路用于正常解调传感器的波长数据值、第二路和第四路用于解算光纤线圈（8）的长度，利用可调谐滤波器实现波长的扫描，当波长扫描光信号的光波长与传感光栅波长相同时该波长的光将反射，其余波长的光将透射，通过波长修正算法对光纤光栅传感器尾端反射的光信号与参考光路探测的光源强度信号的时间差异实现光纤长度的测量；所述的波长修正算法是以探测器B（11）采集的光强信号为参考，在有无光纤线圈（8）接入的两种情况下，光纤光栅传感器（9）反射回来的信号相对于光强信号有位置的偏移，该偏移则是光纤线圈（8）引入的，对光纤光栅传感器（9）反射回来的信号和光强信号进行数据处理运算，解算出参考光与采集的光强信号的时延，再根据波长扫描最终计算出波长偏移量，从而实现修正功能。