[发明专利]基于线性工作匹配光栅法的光纤布拉格光栅传感器信号解调方法

摘要

基于线性工作匹配光栅法的光纤布拉格光栅传感器信号解调方法属于光纤传感技术领域；待测光纤光栅反射信号通过待测光纤光栅反射信号输入端口经隔离器和50∶50光纤耦合器后一部分进入光功率探测器A，另一部分经过参考光纤光栅后，两光谱重叠部分被反射，反射信号再经50∶50光纤耦合器进入光功率探测器B，光功率计将光功率探测器A、B的信号做除法计算后转化为光功率比值电信号，送入测量计算机，建立待测光纤光栅反射信号光谱中心波长与光功率比值的关系，使待测光纤光栅反射信号光谱中心波长与光功率比值的关系是线性的，实现无温度耦合的光纤布拉格光栅传感器信号解调；本发明具有信号处理简单、分辨力高、解调速度快的优点。

主权项

一种基于线性工作匹配光栅法的光纤布拉格光栅传感器信号解调方法，其特征在于：所述方法是：待测光纤光栅反射信号通过待测光纤光栅反射信号输入端口经过隔离器和50∶50光纤耦合器后，一部分直接进入光功率探测器A，另一部分进入参考光纤光栅后，待测光纤光栅反射信号光谱与参考光纤光栅反射光谱重叠部分被反射，反射信号再次经50∶50光纤耦合器进入光功率探测器B，光功率计将光功率探测器A和光功率探测器B的信号做除法计算后转化为光功率比值电信号后送入测量计算机，在待测光纤光栅反射信号的中心波长变化时，测量计算机中的光功率比值随之改变，从而建立待测光纤光栅反射信号光谱中心波长变化与光功率比值变化的关系；在测量前，参考光纤光栅的初始反射光谱中心波长λ2应小于待测光纤光栅反射信号的反射光谱中心波长λ1，通过预应力调整装置对参考光纤光栅施加拉力，改变参考光纤光栅的反射光谱中心波长至λ3，满足其中Δλ1和Δλ3是待测光纤光栅和参考光纤光栅反射信号的光谱半高宽，使测量计算机中的光功率比值信号与待测光纤光栅反射信号的中心波长的变化关系是线性的，光功率计将光功率探测器A和光功率探测器B的信号做除法计算后抑制环境温度漂移对测量的影响，实现无温度耦合的光纤布拉格光栅传感器信号解调。