CN107024236A - F‑p/fbg光纤传感器解调系统 - Google Patents
F‑p/fbg光纤传感器解调系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107024236A CN107024236A CN201710389824.6A CN201710389824A CN107024236A CN 107024236 A CN107024236 A CN 107024236A CN 201710389824 A CN201710389824 A CN 201710389824A CN 107024236 A CN107024236 A CN 107024236A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fbg
- light
- wavelength
- sensors
- arithmetic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 68
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 35
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000005622 photoelectricity Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 31
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 25
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 14
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 9
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 9
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 claims description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 7
- 238000000985 reflectance spectrum Methods 0.000 claims description 6
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 claims description 5
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 2
- 241000638935 Senecio crassissimus Species 0.000 claims 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 20
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 4
- 230000004304 visual acuity Effects 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethylhexyl) phthalate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC(CC)CCCC BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 238000000411 transmission spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000011514 reflex Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000002463 transducing effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
- G01D5/353—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells influencing the transmission properties of an optical fibre
- G01D5/35306—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells influencing the transmission properties of an optical fibre using an interferometer arrangement
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Optical Transform (AREA)
Abstract
本发明公开的一种F‑P及FBG光纤传感器解调系统，旨在提供一种波长分辨力高，能够提高解调精度的F‑P/FBG解调系统。本发明通过如下技术方案实现：在运算控制器的控制下，可调谐激光器发出一束定波长C波段激光，通过光放大器SOA和/或光隔离器，经光分束器均分入射光分别入射至一一对应的n支F‑P/FBG传感器中，F‑P/FBG传感器反射光通过n个光耦合器耦合至一一对应的n个光电三极管，将光功率转换为光电流，光电流经对数放大器转换为进入模数转换器中的光电压，将分时采集的波长‑反射光电压数字化量存入到运算控制器的存储器中，运算控制器对采样光谱进行快速傅立叶变换，分辨F‑P/FBG传感器类型，进行寻峰解调算法得到包含腔长信息的斜率值。
Description
技术领域
本发明涉及一种光纤传感领域中使用的一种F-P/FBG传感器通用解调系统，是主要面向航空航天，针对安装空间小，重量要求轻而提出的F-P及FBG光纤传感器解调装置。
背景技术
目前的光纤F-P/FBG传感器主要包括FBG与F-P传感器两大类，其中FBG具有波长可编码、易复用、可进行动态测量；而光纤F-P传感器则具有静态测量高精度，较低的成本，制作简单的特点。光纤Bragg光栅(FBG)传感器的信号解调技术与普通的解调技术一样，都是对传感器的调制信号进行参量检测，再通过相应的运算处理来提取载波所承载的信息。根据FBG传感器的传感原理，FBG传感器是将外界待测物理量的信息调制到光纤光栅反射信号光的绝对波长量上，即待测物理量(温度、应变或压强)发生变化时，热光效应和弹光效应将引起纤芯折射率变化，热膨胀和机械拉伸将影响光栅周期，从而引起FBG中心波长的微小漂移。目前，国内外大量的解调方案的研究都是围绕如何提高或充分利用信号光功率和如何提高波长检测中的分辨力来展开的。如何对光纤光栅的波长编码信号进行解调是实现光纤光栅传感技术应用的关键。由于光纤F-P/FBG传感器具有抗电磁干扰，重量轻，精度高，符合光电一体化发展等优良特性，因此在航空航天领域逐步得到了应用。综合来看，主要有机载结构健康监测、嵌入式压力测量、发动机参数测量等领域，涉及温度、应变、压力、振动的测量，精度与量程要求多变。
由于传感光栅反射谱峰值波长的变化量是根据FFP-TF透射谱峰值波长与电压的关系得出，因此，FFP-TF作为解调系统的核心元件，其透射谱峰值波长的标定，很大程度上决定了解调系统波长检测的分辨力和精度。光纤F—P传感器和光纤FBG 传感器是光纤传感器的典型代表。典型的强度型光纤F-P传感器解调系统一般是采用激光作为系统光源的，它主要包括光源、光隔离器、光纤耦合器、F-P传感器、光电探测器和数据处理等几部分。当输入光的波长λ和强度恒定时，F-P传感器反射光强是腔长的周期函数，特别当反射率R很小时，其输出光强和腔长近似成余弦关系。当腔长等于λ的奇数倍时，输出信号达到极大值；当腔长等于λ的偶数倍时，输出信号达到极小值。当F-P传感器腔长的变化在相邻的极大点和极小值之间时，F-P传感器的输出光强是F-P传感器腔长的单值函数，对于一个确定的F-P传感器系统，测量出F-P传感器的输出光强，就可以求出F-P传感器的腔长。光纤B ragg光栅(FBG)传感器是一种波长调制型传感器,波长解调技术是FBG传感系统的关键,通常是对FBG反射谱进行波形采样,得到反射谱的峰值信号，以此作为FBG中心波长的特征值。这种方法需要实时采集大量数据,所以影响解调速度。强度法解调原理简单，但存在如下缺点：①它要求光源稳定。光源受到到外界环境因素的影响后，会使得输出光强会变化，从而系统测量的精度会降低。②按照原理，在线性较好、斜率最大的点附近可以获得测量的高灵敏度，这就要求制作时严格控制F-P传感器的初始的腔长误差，这是比较困难的。③可测量的腔长变化范围比较小。如果变化超出λ，需要进行条纹判向和条纹计数，使得系统复杂。在光纤F-P传感系统中，如果光源采用宽带光源，那么波长λ不再是一个固定的常数值，这时候F-P传感器输出光强λ不仅仅与腔长l有关，而是腔长和波长λ的双参数函数。当腔长发生变化时，波峰和波谷的位置和间距也将发生变化，从光谱图上看就好象F-P传感器输出光谱的波峰在移动。利用这种光谱分布和腔长的对应关系，可以通过分析F-P传感器输出光谱就可以解调出腔长值。只要能够得到光谱，就可以实现相位型光纤F-P传感器系统的解调，因此相位型光纤F-P传感器的解调方法也称为光谱法。相位法解调得到的是的绝对腔长，所以国外又将其称为AbsoluteEF-PIAEFI。当然这种方法没有考虑光源作用，实际上高斯型的光源会对峰值法解调产生影响，引起周期性的误差。
F-P传感器系统在解调中，反射信号与腔长的关系光束进入，干涉由两反射镜（膜）之间多次反射形成。同时会产生反射光与透射光。同时当外界物理量改变时，腔长也会改变。反射光束的光程差改变。干涉现象也将发生变化。以光电探测器探测反射光，经过数据分析可得知相应的外界因素变化情况。此外，任何光路的波动都会引起参考系数变动。光路波动会大大影响测量结果。为保证结果精确性必须作复杂的补偿。这将使该方法变得复杂，而且会大大降低性价比。研究发现：该方法在峰值或者谷值时往往无法解调。存在方向模糊问题。
光纤Bragg光栅（FBG）FBG/F-P传感器是以FBG作为敏感元件的功能型光纤FBG/F-P传感器，是一种有广泛应用领域的反射式光纤光栅，它是利用掺杂光纤的紫外光敏特性，将呈空间周期性的强紫外激光照射掺杂光纤，从而使掺杂光纤的纤芯形成折射率沿轴向周期性分布制成的。当该FBG/F-P传感器受温度、应变等外界参量的作用时，Bragg波长会发生相应的漂移。根据布拉格衍射原理，当多种波长的光束由光纤内入射到FBG上时，只有某一个波长的光被反射并沿原路返回，其余所有波长的光都基本无损失地穿过FBG继续传输。被反射的那一个波长称为布拉格波长λ。在受应力作用时FBG会由于光栅周期的伸缩及弹光效应引起波长的改变。而温度则是由热膨胀效应和热光效应对FBG的Bragg波长产生影响。温度变化既引起FBG的周期Λ的变化，又引起光纤有效折射率的变化。当光纤光栅受到应变时，一方面由于光纤沿轴向和径向的伸缩，导致周期的改变；另一方面光纤的轴向和径向的伸缩还会引起弹光效应，它会使光纤的折射率发生变化，从而使Bragg波长λ变化。FBG常用解调方法是线性波长依赖装置解调法，是使用耦合器和滤波器的解调方案。Bragg波长变动将会引起探测能量的变动，所以通过探测能量的变动就可以对FBG进行解调。系统中波长依赖的耦合器是一种特殊的装置，它双端输出的耦合比是随着波长不同而变化的。该方案是宽带光源进耦合器后进入传感光栅，光栅反射回来的光经过波长依赖的耦合器分成两路，这两路输出的光能分别被探测，并且计算两路输出的比值，然后通过波长依赖耦合器输出特性就可以推出波长的信息。此种解调是非常简单的，属于被动解调方案，已经有熟化的产品，但是此法的分辨力较低，实际上这种解调方案没有利用到FBG/F-P传感器的优点―波长编码。这个方案解调的分辨力受光敏元间距的影响，不适用于复用的FBG的解调，所以有其局限性。带宽变宽的两个FBG之间的重叠部分的光谱被抬升很高，光谱之间出现串扰，引起测量的误差，所以在实际的传感系统带宽引起光谱串扰，常需要根据带宽设定一个相邻FBG/F-P传感器中心波长之间最小间隔，显然带宽越宽，最小间隔就要求越大，这样在有限的光源带宽中复用FBG的数量就会下降。FBG/F-P传感器的关键问题是如何精确测量FBG反射波长漂移量。传统上一般应用光谱仪解调系统，它体积大、不易携带、不利于现场使用。
采用两套独立的解调装置分别对光纤F—P传感器、光纤FBG传感器的传感信号进行解调，虽然在技术上比较成熟，但同时也增加了解调系统的复杂程度，降低了系统的可靠性，明显提高了解调成本，阻碍了光纤传感器更为广泛的应用。由于FBG的输出是一个窄带的反射信号，其特征在于反射信号中心波长和FBG所受到的温度或应变具有对应线性关系；而光纤F-P类FBG/F-P传感器的输出近似余弦波的反射信号，其特征在于该余弦波的峰值分布和和光纤F-P类FBG/F-P传感器所受到的温度或应变具有对应关系；二者的共同之处在于FBG/F-P传感器输出光谱包含了FBG/F-P传感器感受到的温度或应变信息。这样，有可能利用光谱测量和分析的办法对FBG类和光纤F-P类FBG/F-P传感器同时解调。
在具体应用中经常会出现既需要高精度静态测量，又需要高速动态测量的情况。这样在一个光纤FBG/F-P传感器系统中往往需要分别配置FBG和F-P传感器两套测量系统，既增加了监测系统的整体造价，又给整体系统的集成和融合带来困难，降低了稳定性。
目前应用较多的两种F-P传感解调系统有白光低相干干涉法和扫描波长法，白光低相干干涉法由于有空间光，多通道实现困难，而且不能解调FBG，和目前光纤通信的发展不接轨。因此扫描波长法更加有应用前景，在土木结构监测中，系统从成本考虑多采用F-P滤波器、F-P标准具实现波长定标，半导体放大器SOA实现功率放大可实现F-P/FBG的解调，但是由于F-P滤波器的漂移需要F-P标准具参考光路，软件算法相对复杂，而且光路规模较大，应用在航空航天体积受限。因此使用集成式可调谐半导体可调谐激光器是最佳方案，将之前至少三个光器件减少到一个，并且。而在扫描波长法的解调方法中，条纹计数法需要寻峰并跟踪，判断光谱峰移动方向，实际运用有误跟踪的风险，因此在此基础上提出了一种利用相位展开的F-P解算算法，不需要寻峰并跟踪，具有高可靠性。
传统的光纤Bragg光栅(FBG)滤波解调系统解调精度较低,且线性滤波器的滤波曲线不是严格的线性。当前采用扫描原理的F-P/FBG解调系统中，多采用光放大器（SOA），F-P滤波器实现环形腔扫描激光光源，甚至有采用ASE、SLED光源的方案，存在的问题是分立光器件多，而且器件之间用光纤相连，必须考虑弯曲半径，实际生产中，必须用胶固定通过振动测试。一方面弯曲半径限制了光路大小和整体尺寸，另一方面用胶固定增加了不可靠因素。另外由于F-P滤波器的漂移特性，波长定标必须采用参考光路如F-P标准具和参考光栅阵列，这样导致一方面数据采集过程中必须保证采集的时间同步，另一方面算法需要设计参考通道的波长解算模块，硬件和软件两方面都带来了障碍。长周期光纤光栅(LPFG)是近年出现的一种无源光纤器件。由于它本身所具有的易于制作、附加损耗小、无向后反射和与偏振无关等独特优点,已广泛用于光纤传感与光纤通信领域。尤其在传感方面,LPFG的谐振波长对温度、应力、微弯及外部折射率的变化相当敏感,成为研究热点之一。但光纤光栅解调系统的成本通常占整个传感系统成本的绝大部分,它的检测精度也往往决定着整个系统的传感精度。目前,由于波长编码信号解调检测困难而造成系统成本过高,在普通领域难以接受。
发明内容
本发明针对现有技术采用扫描原理的F-P/FBG通用解调系统存在的不足之处，提供一种集成度高，测量系统体积小、性能可靠、通用性强，复用能力强、波长分辨力高，响应迅速，能够提高解调精度的F-P/FBG解调系统方案。
本发明的上述目的可以通过以下措施来达到，一种F-P及FBG光纤传感器解调系统，包括：采用不镀反射膜的非本征F-P传感头和一个外腔式带微机电系统MEMS的半导体可调谐激光器，其特征在于：可调谐激光器在运算控制器的控制下，将发出的一束定波长C波段激光送入光放大器SOA和/或光隔离器，经光分束器均分入射光后分别入射至一一对应的n支F-P/FBG传感器中，F-P/FBG传感器反射光通过n个光耦合器耦合至一一对应的n个光电三极管，将光功率转换为光电流，光电流经对数放大器转换为进入模数转换器ADC中的光电压，光电压通过模数转换器ADC对每一路进行模拟采集转换，将分时采集的波长-反射光电压数字化量，即采样光谱数据存入到运算控制器的存储器中；运算控制器调用采样光谱数据，对F-P类与FBG类传感器不同采样光谱进行快速傅立叶变换，分辨FBG/F-P传感器类型，完成类型判断，然后对FBG类F-P/FBG传感器的采样光谱数据进行寻峰解调算法，求得FBG类F-P/FBG传感器的峰值中心的特征波，并对F-P类F-P/FBG传感器的采样光谱数据在一个波长扫描周期内进行反余弦变换，求得特征相位并进行线性拟合得到包含腔长信息的斜率值，将包含腔长信息的直线斜率作为测量值。
本发明相比于现有技术具有如下有益效果。
集成度高，性能可靠：本发明针对现有采用扫描原理的F-P/FBG通用解调系统的不足，采用不镀反射膜的非本征F-P传感头和一个线宽不大于0kHz，光功率最小20mW，频率稳定性最小-1.GHz，最大1.GHz的外腔式微机电系统MEMS半导体可调谐激光器进行系统设计，不需要光纤F-P（Fabry-Perot,法布里-珀罗）滤波器，光纤F-P标准具，超辐射宽带光源SLED或放大自发辐射光源ASE宽带光源。通过尺寸不大于（74mmx30mmx10mm），线宽不大于0kHz，光功率最小20mW集成的窄线宽半导体外腔可调谐激光器减小了体积，简化整个装置。系统在运算控制器作用下，分时使可调谐激光器产生一系列单波长激光，通过光分束器3入射至一一对应的F-P/FBG传感器5，反射至光电三极管，通过对数放大器，模数转换器，分时采集波长-反射光电压数字化量，存入控制器的存储器中，运算控制器调用数据分辨F-P/FBG传感器类型并解算，得到FBG的中心波长和F-P的腔长，在电路上采用对数放大器进行电流转电压，集成度高；采用FPGA完成快速傅里叶变换FFT；对光谱信息进行频域分析分辨F-P/FBG传感器类型，在光谱域进行反余弦变换对F-P/FBG传感器求相位，在相位展开后进行线性拟合得到包含腔长信息的斜率值，因此设计简单，集成度高，可靠性高。
测量系统体积小：本发明由于已知扫描波长，不需要F-P滤波器和标准具，组件少、结构简单，可将原来的至少三个光器件才能实现的可调谐扫描光源减少到一个，大大减轻了系统硬件复杂度，缩小了系统尺寸。系统整体尺寸不大于74mmx30mmx10mm。不仅具有体积小、价格低、光能利用率高、操作简单等优势,而且可以直接输出对应于波长变化的电信号,实现准确的多点同时测量。同时因为不需要波长定标，软件中不需要计算参考光路的波长，减轻了系统软件复杂度。
通用性强：本发明在软件算法的设计上对采集到的光谱图采用FFT进行时频转换，在频域中根据F-P、FBG的频域特征分辨两种FBG/F-P传感器，系统当分辨出F-P/FBG传感器种类后通过不同的算法解算FBG/F-P传感器特征系数，通用性强，覆盖常用的F-P/FBG传感器。
复用能力强、波长分辨力高：本发明在电路上的光电转换部分采用对数放大器，不需要考虑电流汇接点漏电流和放大电阻的温度特性问题，用逻辑实现AD采集和FFT使系统具有快速响应特性，采用带硬核的FPGA在解调系统设计上非常灵活。系统在运算控制器作用下，通过软件不同不断改变可调谐激光器的输出光波长，经过隔离器、光分束器（3，入射至一一对应的F-P压力F-P/FBG传感器，经过光纤耦合器4后，多束反射光通过光电二极管6进入电路解调部分，在电路解调部分通过对数放大器和ADC进入运算控制器进行解算。实验结果表明,该方法可以消除串联复用时光纤与FBG间的交叉干扰,光纤的解调数据最大离散值小于0.2nm,FBG峰值反射波长测量数据最大离散值小于0.7pm。通过大范围自动调节光源波长，能够实时追踪F-PFBG/F-P传感器线性工作区间，解决了F-P/FBG传感器因为Q点漂移导致的测量失真和方向性模糊的问题。相比采用运算放大器的方案复用能力强、波长分辨力高。
解调精度高：本发明根据不镀反射膜的非本征光纤F-P/FBG传感器的光谱数据在一个波长扫描周期内应为余弦函数进行解算，通过反余弦计算得到F-P/FBG传感器的特征相位并拟合直线，将包含腔长信息的直线斜率作为测量值，由于相位展开方法使用了所有的光谱图数据点，相比传统相位方法根据波峰波谷的波长差值计算解调精度高，而且光路波动几乎不会对测量结果产生影响。解调系统的动态扫描范围达50 nm,分辨率达到2 pm。
本发明利用频域分析方法可区分FBG及F-P传感器，在条纹计数法基础上采用相位展开并拟合的方法具有更高的可靠性和稳定性，通过以上措施，使其能运用在航空航天等对尺寸、可靠性、稳定性要求很高的领域。可解调F-P/FBG两种光纤传感器，可测量物理量包括压力、温度、应变。
附图说明
图1是本发明光纤F-P/FBG波长扫描光纤调系统的结构原理图。
图2是本发明光纤F-P压力传感器结构示意图。
图3是采样的数据图，图（3a）是F-P数据，图3（b）则是FBG数据。
图中：1半导体可调谐激光器，2光放大器SOA和/或光隔离器，3光分束器，4n个光耦合器，5 F-P/FBG传感器，6光电三极管，7单模光纤，8光纤套管，9 F-P腔端面，10光纤套管接缝，11 空气腔。
下面结合附图对本发明的结构和工作过程作进一步的详述，进一步阐明本发明，应理解这些实例仅用于说明本发明而不同于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等同形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
具体实施方式
参阅图1，在以下描述的实施例中，一种光纤F-P/FBG波长扫描光纤调系统，包括：采用不镀反射膜的非本征F-P传感头，采用一个外腔式带微机电系统MEMS的半导体可调谐激光器1。半导体可调谐激光器1顺次串联光放大器SOA和/或光隔离器2、光分束器3、n个光耦合器4、n个光电三极管6，n个光电三极管6通过对数放大器顺次串联模数转换器ADC和运算控制器与所述半导体可调谐激光器组成闭环回路。在运算控制器的控制下，可调谐激光器发出一束定波长C波段激光，通过光放大器SOA和/或光隔离器，经光分束器3均分入射光，分别入射至一一对应的n支F-P/FBG传感器5中，F-P/FBG传感器反射光通过n个光耦合器4耦合至一一对应的n个光电三极管6，将光功率转换为光电流，光电流经对数放大器转换为进入模数转换器中的光电压，光电压通过模数转换器ADC对每一路进行模拟采集转换，将分时采集的波长-反射光电压数字化量即采样光谱存入到运算控制器的存储器中，由于F-P传感器与FBG传感器的采样光谱不同，因此运算控制器调用数据，通过对采样光谱进行快速傅立叶变换，分辨FBG/F-P传感器类型，完成类型判断后对FBG类FBG/F-P传感器的采样光谱数据进行寻峰解调算法，求得FBG类FBG/F-P传感器的峰值中心的特征波，并对F-P类FBG/F-P传感器的采样光谱数据在一个波长扫描周期内进行反余弦变换，求得特征相位并进行线性拟合得到包含腔长信息的斜率值，将包含腔长信息的直线斜率作为测量值。
参阅图2，解调的光纤F-P传感器F-P 腔是不镀反射膜的非本征型空气腔11，F-P传感器主要通过两段单模光纤7和两头分别套住两段单模光纤7的光纤套管8实现，两根单模光纤7纤芯端面为镜面作为反射面，两单模光纤7的同轴平行，两根单模光纤7通过外径大于单模光纤7外径的光纤套管8的空气腔11，相向对称形成一个腔长为L 的密封光纤 F-P 腔。这样两段单模光纤7的F-P腔端面9与光纤套管8形成一个空气腔11。光纤套管8的F-P腔端面9光纤套管光纤套管接缝10处用光学胶进行固定，即光纤套管8与两段单模光纤7处的光纤套管光纤套管接缝10用光学胶进行固定。当一束入射光通过单模光纤7入射到空气腔11，入射光束将在F-P腔内的两F-P腔端面9发生两次反射，形成双光束干涉，当外界发生变化而使得光纤 F-P 腔的腔长L发生变化时，反射光的参数将发生变 化，通过测量这些参数的变化就可以将F-P 传感器结构传感量解调出来。若调节F-P腔内两端反射面相等的反射率，得到最大对比度的反射光沿原路返回，透射光从单模光纤7的另一端射出。
F-P腔F-P腔端面9处不镀反射膜，入射光I0通过单模光纤7入射，在不镀反射膜F-P腔的两个F-P腔端面9处发生两次反射，通过空气腔11的空气和采用石英光纤的单模光纤7的反射率R=0.034<<1，根据多光束干涉原理，在反射率R极小时，等效为双光束干涉模型，反射光强可写为：Ir=2R1-cosΦ）I0
其中Φ是两束反射光的相位差，显然Φ与空气腔14的折射率n、腔长L、传输光波长λ相关，两束反射光的相位差可写为Φ=，空气腔折射率n≈1，，是光速，是光频率，I0是入射光强度，将两束反射光的相位差改写为：
Φ=
可见当腔长L不变时，Φ与光频率是线性关系，为了保证扫描光谱内至少有一个干涉峰波形，实际应用中最小腔长Lmin可设计为20um。
FBG/F-P传感器类型既可是F-P也可是FBG。F-P/FBG解调系统通过运算控制器控制可调谐激光光源6在C波段内产生一系列波长为λi，i=1..n的入射光I（λi），根据扫描可调谐激光器性能n≥26，可调谐激光器将I（λi）分时入射到光路中，经过半导体光放大器SOA2，光隔离器，n路光分束器3，n路耦合器4分别入射到n个F-P/FBG传感器5中，其中，SOA根据FBG/F-P传感器路数和可调谐激光器输出光功率可选，F-P/FBG传感器的反射光通过耦合器4接入到PIN（光电三极管）6中将反射光光强转换为电压信号，经过对数放大器、模数转换器ADC进入到运算控制器中，得到入射光波长与反射光光强如图3的数字化数据。运算控制器首先进行FBG/F-P传感器类型判断，并将反射光光强改写为
Ir（λi）=2R（1-cosΦ）I0（λi）
并对进行FFT转换，可知频率序列应只包括直流和两冲击信号。而由于FBG的时域波形为高斯信号，可写为：
该信号在频域展开后应仍为一高斯信号，因此值不为零的点大于3。求出频域最大值，并在其左右n点范围内求频率值不为零的数量，若n>3则认为该时域序列为FBG的反射谱序列，并采用多项式拟合得到峰值中心波长λB，相应的若n≤3则认为是F-P的反射谱序列。
运算控制器判断出F-P/FBG传感器类型后将对采集到的波长-反射光电压数据序列即反射光谱数据进行幅值变换，将反射光谱变换成标准余弦，在光波长-反射光电压坐标上将其按反余弦展开并在相位跳变点（-π，+π）进行相位拼接，得到相位与光频率的关系Φ（）=，通过最小二乘法线性拟合得到斜率a，腔长。
以上所述，仅为本发明中的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，因此，本发明的保护范围应该以权利要求书及其说明书描述内容的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种F-P及FBG光纤传感器解调系统，包括：采用不镀反射膜的非本征F-P传感头和一个外腔式带微机电系统MEMS的半导体可调谐激光器，其特征在于：可调谐激光器在运算控制器的控制下，将发出的一束定波长C波段激光送入光放大器SOA和/或光隔离器，经光分束器均分入射光后分别入射至一一对应的n支F-P/FBG传感器中，F-P/FBG传感器反射光通过n个光耦合器耦合至一一对应的n个光电三极管，将光功率转换为光电流，光电流经对数放大器转换为进入模数转换器ADC中的光电压，光电压通过模数转换器ADC对每一路进行模拟采集转换，将分时采集的波长-反射光电压数字化量，即采样光谱数据存入到运算控制器的存储器中；运算控制器调用采样光谱数据，对F-P类与FBG类传感器不同采样光谱进行快速傅立叶变换，分辨FBG/F-P传感器类型，完成类型判断，然后对FBG类F-P/FBG传感器的采样光谱数据进行寻峰解调算法，求得FBG类F-P/FBG传感器的峰值中心的特征波，并对F-P类F-P/FBG传感器的采样光谱数据在一个波长扫描周期内进行反余弦变换，求得特征相位并进行线性拟合得到包含腔长信息的斜率值，将包含腔长信息的直线斜率作为测量值。
2.如权利要求1所述的F-P及FBG光纤传感器解调系统，其特征在于，半导体可调谐激光器（1）顺次串联光放大器SOA和/或光隔离器（2）、光分束器（3）、n个光耦合器（4）、n个光电三极管（6），n个光电三极管（6）通过对数放大器顺次串联模数转换器ADC和运算控制器与所述半导体可调谐激光器组成闭环回路。
3.如权利要求1所述的F-P及FBG光纤传感器解调系统，其特征在于，两根单模光纤（7）纤芯端面为镜面作为反射面，两光纤端面同轴平行，两根单模光纤（7）通过外径大于单模光纤（7）外径的光纤套管（8）的空气腔（11），相向对称形成一个腔长为L 的密封光纤 F-P 腔。
4.如权利要求3所述的F-P及FBG光纤传感器解调系统，其特征在于，两段单模光纤（7）的纤芯端面与光纤套管（8）形成一个空气腔（11），光纤套管（8）的F-P腔端面（9）光纤套管接缝处（10）处用光学胶进行固定，即光纤套管（8）与两段单模光纤（7）的接缝（10）处用光学胶进行固定。
5.如权利要求4所述的F-P及FBG光纤传感器解调系统，其特征在于，当一束光通过光纤入射到F-P腔（11）时，入射光束I0在的两F-P腔端面（9）发生反射，形成双光束干涉，调节两反射面的反射率相等，得到最大的对比度，反射光沿原路返回，透射光从的另一端射出。
6.如权利要求5所述的F-P及FBG光纤传感器解调系统，其特征在于，F-P腔端面（9）处不镀反射膜，传感器的入射光通过入射光纤（7）入射，在两F-P腔端面（9）处发生两次反射，根据多光束干涉原理，在光纤端面（9）与空气腔（11）之间有等效为双光束干涉模型的菲涅耳反射，且反射光强Ir=2R（1-cosΦ）I0，两束反射光的相位差Φ=r00 ，其中，Φ是两束反射光的相位差，I0是入射光的光强度，是光速，是光频率。
7.如权利要求1所述的F-P及FBG光纤传感器解调系统，其特征在于，运算控制器控制可调谐激光光源（6）在C波段内产生一系列波长为λi，i=1..n的入射光I（λi），可调谐激光器将I（λi）分时入射到光路中，经过半导体光放大器SOA（2），光隔离器，n路光分束器（3），n路耦合器（4）分别入射到n个FBG/F-P传感器（5）中，其中，n自然数。
8.如权利要求7所述的F-P及FBG光纤传感器解调系统，其特征在于，F-P/FBG传感器的反射光通过耦合器（4）接入到光电三极管PIN中，将反射光光强转换为电压信号，经过对数放大器、模数转换器ADC进入到运算控制器中，得到入射光波长与反射光光强的数字化数据。
9.如权利要求1所述的F-P及FBG光纤传感器解调系统，其特征在于，运算控制器首先进行F-P/FBG传感器类型判断，并将反射光光强改写为Ir（λi）=2R（1-cosΦ）I0（λi），并对ri0i进行FFT转换。
10.如权利要求1所述的F-P及FBG光纤传感器解调系统，其特征在于，运算控制器判断出F-P/FBG传感器类型后将对采集到的波长-反射光电压数据序列即反射光谱数据进行幅值变换，将反射光谱变换成标准余弦，在光波长-反射光电压坐标上将其按反余弦展开并在相位跳变点（-π，+π）进行相位拼接，得到相位与光频率的关系Φ（ ）=，通过最小二乘法线性拟合得到斜率a，腔长。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710389824.6A CN107024236B (zh) | 2017-05-27 | 2017-05-27 | F-p/fbg光纤传感器解调系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710389824.6A CN107024236B (zh) | 2017-05-27 | 2017-05-27 | F-p/fbg光纤传感器解调系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107024236A true CN107024236A (zh) | 2017-08-08 |
| CN107024236B CN107024236B (zh) | 2023-10-24 |
Family
ID=59530069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710389824.6A Active CN107024236B (zh) | 2017-05-27 | 2017-05-27 | F-p/fbg光纤传感器解调系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107024236B (zh) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107941255A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-04-20 | 武汉理工光科股份有限公司 | 基于fpga的弱光纤光栅高速解调装置及方法 |
| CN109724633A (zh) * | 2017-10-30 | 2019-05-07 | 成都凯天电子股份有限公司 | 相位展开解调低反射率f-p传感器的方法 |
| CN110044464A (zh) * | 2019-05-15 | 2019-07-23 | 重庆大学 | 光纤Fabry-Perot水听器任意工作点非线性声压解调方法及系统 |
| CN110044466A (zh) * | 2019-05-15 | 2019-07-23 | 重庆大学 | 光纤Fabry-Perot水听器的双波长非线性声压解调方法及系统 |
| CN110118532A (zh) * | 2019-05-15 | 2019-08-13 | 重庆大学 | 光纤Fabry-Perot位移传感器的双波长非线性位移解调方法及系统 |
| CN110361086A (zh) * | 2019-05-15 | 2019-10-22 | 重庆大学 | 光纤fbg水听器的双波长非线性声压解调方法及系统 |
| CN112304415A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-02-02 | 电子科技大学 | 一种漫反射式双光路空气振动检测系统及方法 |
| CN112710868A (zh) * | 2021-01-15 | 2021-04-27 | 四川拜安科技有限公司 | 一种光纤非本征型法珀加速度传感器 |
| CN112964299A (zh) * | 2021-02-09 | 2021-06-15 | 中北大学 | 耐高温高压结构热-声-振三参数集成原位传感器及系统 |
| CN113884114A (zh) * | 2021-08-24 | 2022-01-04 | 中北大学 | 用于获得相位变化参数的光纤传感器解调系统和解调方法 |
| CN114486021A (zh) * | 2022-04-07 | 2022-05-13 | 成都凯天电子股份有限公司 | 一种无尾纤型光纤智能螺栓及状态监控方法 |
| CN117606528A (zh) * | 2024-01-23 | 2024-02-27 | 山东中芯光电科技有限公司 | 一种基于dbr激光器的f-p传感器解调方法及系统 |
| CN117686009A (zh) * | 2024-02-04 | 2024-03-12 | 武汉理工大学 | 光纤双fp复合传感监测设备 |
Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2003230022A8 (en) * | 2002-05-13 | 2003-11-11 | Aston Photonic Tech Ltd | Gires-tournois etalons and dispersion compensation |
| GB0427298D0 (en) * | 2003-12-23 | 2005-01-19 | Optoplan As | Wavelength reference system for optical measurments |
| CN1831485A (zh) * | 2006-03-21 | 2006-09-13 | 大连理工大学 | 一种光纤f－p传感器的腔长解调算法 |
| CN201083500Y (zh) * | 2007-09-29 | 2008-07-09 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 自动调谐f-p光纤传感器 |
| US20090059209A1 (en) * | 2007-09-05 | 2009-03-05 | An-Dien Nguyen | Lock-in demodulation technique for optical interrogation of a grating sensor |
| JP2009198257A (ja) * | 2008-02-20 | 2009-09-03 | Anritsu Corp | 物理量測定システム |
| CN101718942A (zh) * | 2009-11-25 | 2010-06-02 | 北京航空航天大学 | 一种多通道光纤光栅解调仪 |
| CN101762557A (zh) * | 2009-10-28 | 2010-06-30 | 天津大学 | 基于有源内腔吸收光谱的气体种类识别方法及识别装置 |
| CN102589588A (zh) * | 2012-02-17 | 2012-07-18 | 南京师范大学 | 利用光纤光栅解调Fabry–Pérot腔腔长的方法 |
| CN102879022A (zh) * | 2012-09-25 | 2013-01-16 | 杭州联光电子有限公司 | 一种fbg传感器的解调方法及装置 |
| CN103033205A (zh) * | 2012-12-14 | 2013-04-10 | 张丽 | 一种基于数字化可调谐光源的光纤光栅解调仪及其解调方法 |
| CN104613988A (zh) * | 2015-02-06 | 2015-05-13 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于fbg光纤的中心波长稳定装置与方法 |
| CN105973282A (zh) * | 2016-05-20 | 2016-09-28 | 武汉理工大学 | 光纤f-p传感器腔长小波相位提取解调方法 |
-
2017
- 2017-05-27 CN CN201710389824.6A patent/CN107024236B/zh active Active
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2003230022A8 (en) * | 2002-05-13 | 2003-11-11 | Aston Photonic Tech Ltd | Gires-tournois etalons and dispersion compensation |
| GB0427298D0 (en) * | 2003-12-23 | 2005-01-19 | Optoplan As | Wavelength reference system for optical measurments |
| CN1831485A (zh) * | 2006-03-21 | 2006-09-13 | 大连理工大学 | 一种光纤f－p传感器的腔长解调算法 |
| US20090059209A1 (en) * | 2007-09-05 | 2009-03-05 | An-Dien Nguyen | Lock-in demodulation technique for optical interrogation of a grating sensor |
| CN201083500Y (zh) * | 2007-09-29 | 2008-07-09 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 自动调谐f-p光纤传感器 |
| JP2009198257A (ja) * | 2008-02-20 | 2009-09-03 | Anritsu Corp | 物理量測定システム |
| CN101762557A (zh) * | 2009-10-28 | 2010-06-30 | 天津大学 | 基于有源内腔吸收光谱的气体种类识别方法及识别装置 |
| CN101718942A (zh) * | 2009-11-25 | 2010-06-02 | 北京航空航天大学 | 一种多通道光纤光栅解调仪 |
| CN102589588A (zh) * | 2012-02-17 | 2012-07-18 | 南京师范大学 | 利用光纤光栅解调Fabry–Pérot腔腔长的方法 |
| CN102879022A (zh) * | 2012-09-25 | 2013-01-16 | 杭州联光电子有限公司 | 一种fbg传感器的解调方法及装置 |
| CN103033205A (zh) * | 2012-12-14 | 2013-04-10 | 张丽 | 一种基于数字化可调谐光源的光纤光栅解调仪及其解调方法 |
| CN104613988A (zh) * | 2015-02-06 | 2015-05-13 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于fbg光纤的中心波长稳定装置与方法 |
| CN105973282A (zh) * | 2016-05-20 | 2016-09-28 | 武汉理工大学 | 光纤f-p传感器腔长小波相位提取解调方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 章鹏;朱永;唐晓初;陈伟民: "基于傅里叶变换的光纤法布里珀罗", <<光学学报>> * |
| 章鹏;朱永;唐晓初;陈伟民: "基于傅里叶变换的光纤法布里珀罗", <<光学学报>>, vol. 25, no. 2, 17 February 2005 (2005-02-17), pages 3 - 5 * |
Cited By (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109724633A (zh) * | 2017-10-30 | 2019-05-07 | 成都凯天电子股份有限公司 | 相位展开解调低反射率f-p传感器的方法 |
| CN109724633B (zh) * | 2017-10-30 | 2021-04-27 | 成都凯天电子股份有限公司 | 一种低反射率外腔光纤f-p干涉型传感器的解调系统 |
| CN107941255B (zh) * | 2017-12-29 | 2020-05-05 | 武汉理工光科股份有限公司 | 基于fpga的弱光纤光栅高速解调装置及方法 |
| CN107941255A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-04-20 | 武汉理工光科股份有限公司 | 基于fpga的弱光纤光栅高速解调装置及方法 |
| CN110044466A (zh) * | 2019-05-15 | 2019-07-23 | 重庆大学 | 光纤Fabry-Perot水听器的双波长非线性声压解调方法及系统 |
| CN110361086A (zh) * | 2019-05-15 | 2019-10-22 | 重庆大学 | 光纤fbg水听器的双波长非线性声压解调方法及系统 |
| CN110118532A (zh) * | 2019-05-15 | 2019-08-13 | 重庆大学 | 光纤Fabry-Perot位移传感器的双波长非线性位移解调方法及系统 |
| CN110361086B (zh) * | 2019-05-15 | 2021-04-20 | 重庆大学 | 光纤fbg水听器的双波长非线性声压解调方法及系统 |
| CN110044466B (zh) * | 2019-05-15 | 2021-08-10 | 重庆大学 | 光纤Fabry-Perot水听器的双波长非线性声压解调方法及系统 |
| CN110118532B (zh) * | 2019-05-15 | 2021-05-28 | 重庆大学 | 光纤Fabry-Perot位移传感器的双波长非线性位移解调方法及系统 |
| CN110044464A (zh) * | 2019-05-15 | 2019-07-23 | 重庆大学 | 光纤Fabry-Perot水听器任意工作点非线性声压解调方法及系统 |
| CN110044464B (zh) * | 2019-05-15 | 2021-08-10 | 重庆大学 | 光纤Fabry-Perot水听器任意工作点非线性声压解调方法及系统 |
| CN112304415A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-02-02 | 电子科技大学 | 一种漫反射式双光路空气振动检测系统及方法 |
| CN112304415B (zh) * | 2020-10-30 | 2021-08-03 | 电子科技大学 | 一种漫反射式双光路空气振动检测系统及方法 |
| CN112710868A (zh) * | 2021-01-15 | 2021-04-27 | 四川拜安科技有限公司 | 一种光纤非本征型法珀加速度传感器 |
| CN112964299A (zh) * | 2021-02-09 | 2021-06-15 | 中北大学 | 耐高温高压结构热-声-振三参数集成原位传感器及系统 |
| CN112964299B (zh) * | 2021-02-09 | 2022-10-25 | 中北大学 | 耐高温高压结构热-声-振三参数集成原位传感器及系统 |
| CN113884114A (zh) * | 2021-08-24 | 2022-01-04 | 中北大学 | 用于获得相位变化参数的光纤传感器解调系统和解调方法 |
| CN113884114B (zh) * | 2021-08-24 | 2023-07-04 | 中北大学 | 用于获得相位变化参数的光纤传感器解调系统和解调方法 |
| CN114486021A (zh) * | 2022-04-07 | 2022-05-13 | 成都凯天电子股份有限公司 | 一种无尾纤型光纤智能螺栓及状态监控方法 |
| CN117606528A (zh) * | 2024-01-23 | 2024-02-27 | 山东中芯光电科技有限公司 | 一种基于dbr激光器的f-p传感器解调方法及系统 |
| CN117606528B (zh) * | 2024-01-23 | 2024-05-17 | 山东中芯光电科技有限公司 | 一种基于dbr激光器的f-p传感器解调方法及系统 |
| CN117686009A (zh) * | 2024-02-04 | 2024-03-12 | 武汉理工大学 | 光纤双fp复合传感监测设备 |
| CN117686009B (zh) * | 2024-02-04 | 2024-05-14 | 武汉理工大学 | 光纤双fp复合传感监测设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107024236B (zh) | 2023-10-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107024236A (zh) | F‑p/fbg光纤传感器解调系统 | |
| US5963321A (en) | Self-calibrating optical fiber pressure, strain and temperature sensors | |
| US6285446B1 (en) | Distributed sensing system | |
| CN100552520C (zh) | 一种复用与解调长周期光纤光栅阵列的方法及设备 | |
| CN100388115C (zh) | 光纤Bragg光栅传感解调装置及解调方法 | |
| US10731969B2 (en) | In-line fiber sensing, noise cancellation and strain detection | |
| GB2517100A (en) | Method and apparatus for optical sensing | |
| CN103115636B (zh) | 基于多波长低相干光源的光纤法珀传感器复用方法 | |
| CN106066203B (zh) | 基于超短光纤光栅阵列的分布式高灵敏振动探测系统及方法 | |
| CN101231367A (zh) | 高分辨率波长解调系统及其解调方法 | |
| CN107860405A (zh) | 一种基于游标效应的光谱解调方法及其解调装置 | |
| CN100350219C (zh) | 基于长周期光纤光栅对传感器的复用和解调方法及其设备 | |
| RU102256U1 (ru) | Устройство для измерения параметров физических полей | |
| CN114111909A (zh) | 一种基于衍射光栅的光纤布拉格光栅温度、应力双参数一体式传感及解调系统 | |
| CN105698831A (zh) | 双芯光纤光栅阵列传感网络及分布式传感信息获取方法 | |
| CN108225388A (zh) | 一种基于线阵InGaAs光电阵列扫描的FBG解调系统 | |
| CN101319919B (zh) | 一种频域光纤光栅传感网络解调的方法和设备 | |
| CN105806374B (zh) | 一种光纤光栅波长的解调方法 | |
| CN103697922A (zh) | 一种光纤f-p腔传感器的高速解调系统 | |
| CN103776475A (zh) | 基于线性滤波器和光电探测器的光纤传感器及传感方法 | |
| CN111811554A (zh) | 基于光腔衰荡大范围高精度光纤光栅传感方法及装置 | |
| CN103308086A (zh) | 多路光纤杨氏低相干干涉光纤法珀传感器复用方法与装置 | |
| CN209783610U (zh) | 基于色散补偿光栅对的光电振荡器双参量传感装置 | |
| CN1614359A (zh) | 实现多通道光纤光栅传感装置高灵敏度测量的方法 | |
| CN108204827A (zh) | 一种相移光纤光栅解调系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |