[发明专利]一种强度调制型光纤传感器的复用方法

摘要

本发明涉及一种强度调制型光纤传感器的复用方法。宽带光源(1)经可调谐法珀滤波器(3)后变成波长扫描光，经耦合器4分光后一路进入传感器阵列，反射光由探测器(7，8)探测，另一路作为参考光由探测器6探测。每一个传感器组包括两个波长不相同的光纤光栅(12，14)，以及一个强度调制型传感器(13)，两个光纤光栅分别串联在强度传感器的两端。通过参考通道(6)去除光源不平坦的影响，通过测量两个光纤光栅反射率比值的变化，测量出强度传感器(13)的光强度的变化，通过不同波长的光纤光栅来实现强度传感器的复用。本发明能进一步通过增加耦合器的数量实现强度调制型光纤传感器的大规模复用与组阵。

主权项

1.一种强度调制型光纤传感器的复用方法，其特征在于该方法包含以下步骤：(1)选用波长范围覆盖光纤光栅反射谱的光源；入射光经过隔离器进入可调谐F-P滤波器；入射光经过可调谐F-P滤波器滤波后，进入耦合器(4)，并被分成等光强的两束光，其中的一束被光电探测器接收并送至信号采集处理系统上，得到原始光源的光谱形状；另一束光经过另一耦合器(5)后又分成两束等光强的光，这两束光也分别经过耦合器(10、11)进入两个传感器组通道；(2)光纤光栅将位于光纤光栅中心波长λ11λ12……λn1λn2处的光反射回耦合器，反射光被光电探测器接收后传送至信号采集处理系统上，得到信号光谱；(3)信号光谱与原始光谱相除，得到光谱在波长λ11λ12……λn1λn2处的损耗，而通过测量λ11与λ12，λ21与λ22……λn1与λn2之间的损耗差，即得到各对应光纤传感器所在位置的损耗；在每个传感器组中，有两个波长相邻的光纤光栅和一个强度调制型光纤传感器，每个传感器组中的光纤光栅分别串联在强度调制型传感器的两端；进入传感器组通道的光经过反射后获得分立的光谱，波长分别为λ11λ12……λn1λn2；其中在同一个传感器组中的两个光纤光栅波长不相同，其中一个波长的光(如λ11)直接被光纤光栅反射，而另一个波长(如λ12)则经过了传感器后才被光纤光栅反射，因此波长λ12 携带了传感器的强度调制信息，而λ11则是作为一个对比波长；由于光源光谱并不是均匀的，因此需要将采集到的λ11λ12信号光谱与原有的光源光谱相除，去除掉光源光谱不平坦的影响，而λ11λ12之间的损耗差就是其对应传感器所在位置的损耗；同样的，波长为λ21λ22……λn1λn2也可以通过以上方法处理，获得对应传感器的损耗；并且，不同的传感器组之间不会有干扰，因为传感器的损耗变化仅仅与其两端的光纤光栅反射回的光强对比有关，而与其他传感器组的状态无关；所以这种方法可以实现强度调制型传感器的独立分布式测量，而且对外界的温度，湿度等因素有很强的抗干扰性。