CN116164858A - 基于密集光纤光栅的多参量检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

基于密集光纤光栅的多参量检测系统及方法，该系统包括可调谐扫描激光器、信号处理及控制单元；可调谐扫描激光器连接半导体电光调制器，半导体电光调制器连接第一掺铒光纤放大器，第一掺铒光纤放大器连接第一环形器，第一环形器连接密集超弱光纤光栅阵列，第一环形器连接光分配单元的。光分配单元分别连接反射光检测单元、匹配干涉仪，匹配干涉仪连接反射光检测单元，反射光检测单元连接信号处理及控制单元；信号处理及控制单元分别连接可调谐扫描激光器、半导体电光调制器、第一掺铒光纤放大器、光分配单元、计算机。本发明利用单根光纤同时感知温度，应变和振动多个参量，既保证了温度、应变上的高空间分辨率的感知，又保证了振动信号的检测。

Description

基于密集光纤光栅的多参量检测系统及方法

技术领域

本发明涉及光纤光栅传感领域，具体涉及一种基于密集光纤光栅的多参量检测系统及方法。

背景技术

光纤传感技术随着多年来的发展，因其高精度、抗腐蚀，抗电磁干扰、复用能力强等一些列优点，在各个领域被广泛使用。超弱光纤光栅是对反射率低于0.1％光栅的统称，超弱光纤光栅传感技术是光纤传感技术中非常重要的一部分，随着技术的发展成熟，可以实现对温度、应变、振动、位移等参量的检测，但在实际的场景中往往需要对多个参量同时检测，例如在石油管道的安全与泄漏监测中，既要通过振动监测石油管道是否泄漏，又要对温度进行检测，尤其是对热点热源的检测。

基于φ-OTDR原理的光纤传感技术在振动检测方面有着广泛的应用，中国专利“一种基于φ-OTDR的复合光纤振动传感系统(申请号：202011420563.8)”利用多模光纤和单模光纤相结合的方法，用多模光纤解决前端因光电探测器导致的前端区域不敏感问题，利用单模光纤避免了多模光纤传输距离不远问题，实现了测量远端扰动信号，但无法同时检测温度和应变。中国专利“一种应用于小尺寸火源检测的光纤光栅传感方法(专利号：ZL:202010387542.4)”将空间分辨率和感知分辨率两个概念分开，增加单个脉冲宽度下覆盖的FBG数，来提高感知分辨率，虽然做到了密集感知火源，但无法做到同时对振动检测。中国专利“一种基于多芯光纤的多参量光纤传感仪器和传感方法(专利号：ZL:201910764600.8)”利用多芯光纤可以同时测量应变、温度、振动，但其发明结构复杂，需要光栅解调仪、拉曼测温仪、偏振分析仪，体积大，功耗高；同时其判断扰动是否存在，需要将多芯光纤的传感数据进行综合处理，计算量大，难以做到实时处理。

随着实际场景对多参量同时测量的需求越来越多，亟需一种可以同时测量多种参量的解决方案。

发明内容

针对现有光纤传感技术无法满足对多种环境参数检测的需求，本发明提出了一种基于密集光纤光栅的多参量检测系统及方法，将相干检测和波长检测的结合，解决单一超弱光纤光栅受温度或应变后无法与相邻超弱光纤光栅干涉问题。利用单根光纤同时感知温度，应变和振动多个参量，既保证了温度、应变上的高空间分辨率的感知，又保证了振动信号的检测。

本发明采取的技术方案为：

基于密集光纤光栅的多参量检测系统，包括：可调谐扫描激光器、半导体电光调制器、第一掺铒光纤放大器、第一光环形器，密集超弱光纤光栅阵列、光分配单元、匹配干涉仪、反射光检测单元、信号处理及控制单元和计算机；

所述可调谐扫描激光器连接半导体电光调制器，半导体电光调制器连接第一掺铒光纤放大器，第一掺铒光纤放大器连接第一环形器的第一端口，第一环形器的第二端口连接密集超弱光纤光栅阵列，第一环形器的第三端口连接光分配单元的输入端；

光分配单元的输出端分别连接反射光检测单元、匹配干涉仪，匹配干涉仪连接反射光检测单元，反射光检测单元连接信号处理及控制单元；

信号处理及控制单元的输出端分别连接可调谐扫描激光器、半导体电光调制器、第一掺铒光纤放大器、光分配单元、计算机。

所述可调谐扫描激光器的输出端口与所述半导体电光调制器的第一输入端口连接，所述半导体电光调制器的输出端口与所述第一掺铒光纤放大器的第一输入端口连接；

所述第一掺铒光纤放大器的输出端口与所述第一环形器的第一端口连接，所述第一环形器的第二端口与密集光纤光栅阵列连接，所述第一环形器的第三端口与所述光分配单元的第一输入端口连接。

所述光分配单元的第一输出端口与所述反射光检测单元的输入端口连接，所述光分配单元的第二输出端口与所述匹配干涉仪连接；

所述匹配干涉仪的第一、二、三输出端口分别与所述反射光检测单元的第一、二、三输入端口连接；所述反射光检测单元的输出端口与所述信号处理及控制单元的输入端口连接。

所述信号处理及控制单元的第一输出端口与所述可调谐扫描激光器的输入端口连接；

所述信号处理及控制单元的第二输出端口与所述半导体电光调制器的第二输入端口连接；

所述信号处理及控制单元的第三输出端口与第一掺铒光纤放大器的第二输入端口连接；

所述信号处理及控制单元的第三输出端口与光分配单元的第二输入端口连接；

所述信号处理及控制单元的第四输出端口与计算机相连。

所述密集超弱光纤光栅阵列由N组λ1、λ2…λn不同波长的小型阵列单元波分复用后，再进行时分复用而成。

所述阵列单元包含M个具有相同波长的超弱光栅，所述阵列单元的反射光谱信号相互叠加形成包络；当阵列单元受温度或应变影响后，单个或者部分超弱光栅的峰值波长漂移，通过检测漂移出包络的峰值波长变化，从而获取阵列单元位置的温度或应变信息。

相邻两个同波长的阵列单元构成相位敏感传感单元，用于感测声波级微振动的变化；当受温度或应变影响后，所述阵列单元中的部分超弱光栅波长变化，相位敏感传感单元依然可以工作。

所述光分配单元包括掺铒光纤放大器、1×2耦合器，掺铒光纤放大器连接1×2耦合器。光分配单元是先经过掺铒光纤放大器再经过1×2耦合器、或者是先经过1×2耦合器再在一端加入掺铒光纤放大器的串联组合。

所述匹配干涉仪包括环形器、3×3耦合器、反射镜和反射镜；所述环形器连接3×3耦合器，3×3耦合器一侧设置反射镜、反射镜；其中，环形器将接受到的阵列单元反射后所形成的单包络光送入3×3耦合器；

所述反射镜和反射镜相距L，一起形成斐索干涉仪，与所述相位敏感传感单元间距相匹配，用于补偿相位，使相同波长区域反射形成的单包络发生斐索干涉，3×3耦合器将干涉后的光信号分成三路分别相差120度的光信号并输出。

所述反射光检测单元包括第一光探测器、第二光探测器、第三光探测器、第四光探测器和AD转换模块；AD转换模块分别连接第一光探测器、第二光探测器、第三光探测器、第四光探测器；其中，第一光探测器用于探测密集光纤光栅阵列反射后所形成的单包络光谱；第二光探测器、第三光探测器、第四光探测器用于探测匹配干涉仪输出的分别相差120度的三路信号；AD转换模块将第一光探测器、第二光探测器、第三光探测器、第四光探测器输出的电信号进行模数转换，并将模数转换后的数据打包发送到信号处理及控制单元。所述信号处理及控制单元运行内部加速的3×3解调算法。

基于密集光纤光栅的多参量检测方法，包括以下步骤：

S1：参数配置：信号处理及控制单元设置可调谐激光器扫描范围，设置光脉冲宽度，EDFA放大电流；

S2：定位：信号处理及控制单元接收反射光检测单元数据，根据扫描波长及返回光信号的时延，确定小型阵列单元位置并存储；

S3：光谱包络保存：根据小型阵列单元位置，存储可调谐扫描激光器各波长反射光强数据，形成原始光谱包络数据；

S4:微振动检测：当系统进入微振动检测模式时，信号处理及控制单元根据光谱包络锁定可调谐扫描激光器的扫描工作波长，以及激光器工作的单频模式，经过半导体电光调制器形成单脉冲，耦合进入光栅阵列，光栅阵列反射回来的信号经过匹配干涉仪补偿后进行干涉，经过光电转换和3×3相位解调后，得到不同位置上相位敏感传感单元的相位信息；S5:温度/应变检测：当系统进入温度/应变检测模式时，信号处理及控制单元按设定的参数进行波长扫描，对不同光栅位置的光谱包络进行采集和算法去噪，再与初始化时该位置处理后的光谱包络进行比对，确定单个光栅波长漂移的大小，解调对应位置的温度/应变信息；

S6：显示：计算机将相位变化信息和波长变化信息进行二次处理，在上位机上分窗口展示光纤上不同位置的振动变化和温度/应变变化，完成多参量检测。

本发明一种基于密集光纤光栅的多参量检测系统及方法，技术效果如下：

(1)本发明单光纤同时测量温度、应变、声波级微振动。利用10cm间距密集光纤光栅反射形成的单包络光谱，解决单一超弱光纤光栅受温度或应变影响而无法与相邻的超弱光纤光栅干涉，进而造成的无法测量振动信号问题；同时利用波分复用将10cm间距密集光纤光栅分段排布，兼顾测量温度与应变，做到多参量检测。

(2)本发明检测系统全部采用常用光学器件，结构简单，便于集成。

附图说明

图1为本发明的一种基于密集光纤光栅的多参量检测系统结构示意图；

图1中：1为可调谐扫描激光器、2为半导体电光调制器、3为第一掺铒光纤放大器、4为第一光环形器、5为密集超弱光纤光栅阵列、6为光分配单元、7为匹配干涉仪、8为反射光检测单元、9为信号处理及控制单元、10为计算机。

图2为本发明的密集超弱光纤光栅阵列示意图；

图2中：51为小型阵列单元，52为超弱光栅，53位相互叠加形成的包络，54为相位敏感传感单元，L为相同波长小型阵列单元的间距，L1为相同波长超弱光栅间距。

图3为本发明的光分配单元示意图；

图3中：61为掺铒光纤放大器，62为1×2耦合器。

图4为本发明的匹配干涉仪示意图；

图4中：71为环形器、72为3×3耦合器、73为反射镜、74为反射镜。

图5为本发明的反射光检测单元示意图；

图5中：81为光探测器、82为光探测器、83为光探测器、84为光探测器、85为AD转换模块。

图6为本发明信的号处理及控制单元示意图；

图6中：91为脉冲产生模块、92为激光器控制模块、93为EDFA控制模块、94为千兆以太网传输模块、95为数据处理模块。

图7为本发明的多参量检测系统及方法流程图。

图8为通过PZT在光纤上施加50Hz振动信号，通过本发明解调出的实际信号参数图。

图9为图8中解调出的实际信号经过FFT后的频谱图。

图10为通过PZT在光纤上施加100Hz振动信号，通过本发明解调出的实际信号参数图。

图11为图10中解调出的实际信号经过FFT后的频谱图。

具体实施方式

如图1～图6所示，基于密集光纤光栅的多参量检测系统，包括：可调谐扫描激光器1、半导体电光调制器2、第一掺铒光纤放大器3、第一光环形器4，密集超弱光纤光栅阵列5、光分配单元6、匹配干涉仪7、反射光检测单元8、信号处理及控制单元9和计算机10；

所述可调谐扫描激光器1连接半导体电光调制器2，半导体电光调制器2连接第一掺铒光纤放大器3，第一掺铒光纤放大器3连接第一环形器4的第一端口，第一环形器4的第二端口连接密集超弱光纤光栅阵列5，第一环形器4的第三端口连接光分配单元6的输入端；

光分配单元6的输出端分别连接反射光检测单元8、匹配干涉仪7，匹配干涉仪7连接反射光检测单元8，反射光检测单元8连接信号处理及控制单元9；

信号处理及控制单元9的输出端分别连接可调谐扫描激光器1、半导体电光调制器2、第一掺铒光纤放大器3、光分配单元6、计算机10。

所述可调谐扫描激光器1的输出端口与所述半导体电光调制器2的第一输入端口连接，所述半导体电光调制器2的输出端口与所述第一掺铒光纤放大器3的第一输入端口连接；

所述第一掺铒光纤放大器3的输出端口与所述第一环形器4的第一端口连接，所述第一环形器4的第二端口与密集光纤光栅阵列5连接，所述第一环形器4的第三端口与所述光分配单元6的第一输入端口连接。

所述光分配单元6的第一输出端口与所述反射光检测单元8的输入端口连接，所述光分配单元6的第二输出端口与所述匹配干涉仪7连接；

所述匹配干涉仪7的第一、二、三输出端口分别与所述反射光检测单元8的第一、二、三输入端口连接；所述反射光检测单元8的输出端口与所述信号处理及控制单元9的输入端口连接。

所述信号处理及控制单元9的第一输出端口与所述可调谐扫描激光器1的输入端口连接；

所述信号处理及控制单元9的第二输出端口与所述半导体电光调制器2的第二输入端口连接；

所述信号处理及控制单元9的第三输出端口与第一掺铒光纤放大器3的第二输入端口连接；

所述信号处理及控制单元9的第三输出端口与光分配单元6的第二输入端口连接；

所述信号处理及控制单元9的第四输出端口与计算机10相连。

所述密集超弱光纤光栅阵列5由N组λ、λ…λ不同波长的小型阵列单元51波分复用后，再进行时分复用而成。

所述阵列单元51包含M个具有相同波长的超弱光栅52，所述阵列单元51的反射光谱信号相互叠加形成包络53；当阵列单元51受温度或应变影响后，单个或者部分超弱光栅52的峰值波长漂移，通过检测漂移出包络53的峰值波长变化，从而获取阵列单元51位置的温度或应变信息。

相邻两个同波长的阵列单元51构成相位敏感传感单元54，用于感测声波级微振动的变化；当受温度或应变影响后，所述阵列单元51中的部分超弱光栅52波长变化，相位敏感传感单元54依然可以工作。

所述光分配单元6包括掺铒光纤放大器61、1×2耦合器62，掺铒光纤放大器61连接1×2耦合器62。光分配单元6是先经过掺铒光纤放大器61再经过1×2耦合器62、或者是先经过1×2耦合器62再在一端加入掺铒光纤放大器61的串联组合。

所述匹配干涉仪7包括环形器71、3×3耦合器72、反射镜73和反射镜74；所述环形器71连接3×3耦合器72，3×3耦合器72一侧设置反射镜73、反射镜74；其中，环形器71将接受到的阵列单元51反射后所形成的单包络光送入3×3耦合器72；

所述反射镜73和反射镜74相距L，一起形成斐索干涉仪，与所述相位敏感传感单元54间距相匹配，用于补偿相位，使相同波长区域反射形成的单包络发生斐索干涉，3×3耦合器72将干涉后的光信号分成三路分别相差120度的光信号并输出。

所述反射光检测单元8包括第一光探测器81、第二光探测器82、第三光探测器83、第四光探测器84和AD转换模块85；AD转换模块85分别连接第一光探测器81、第二光探测器82、第三光探测器83、第四光探测器84、AD转换模块85；

其中，第一光探测器81用于探测密集光纤光栅阵列5反射后所形成的单包络光谱；第二光探测器82、第三光探测器83、第四光探测器84用于探测匹配干涉仪输出的分别相差120度的三路信号；AD转换模块85将第一光探测器81、第二光探测器82、第三光探测器83、第四光探测器84输出的电信号进行模数转换，并将模数转换后的数据打包发送到信号处理及控制单元9。

所述的信号处理及控制单元9包括脉冲产生模块91、激光器控制模块92、EDFA控制模块93、千兆以太网传输模块94，数据处理模块95；脉冲产生模块91控制所述半导体电光调制器2光脉冲宽度；激光器控制模块92控制所述可调谐激光器1的扫描频率和范围；EDFA控制模块93控制所述第一掺铒光纤放大器3和铒光纤放大器61放大电流，用来均衡光功率；千兆以太网传输模块94将数据输出给所述的计算机10；数据处理模块95在底层完成数据解调，3×3算法加速。

所述信号处理及控制单元9运行内部加速的3×3解调算法，具体如下：

其中K＝1,2,3，D为直流分量，为干涉后最大光强，对应匹配干涉仪7的三路输出。

将(K＝1,2,3)经过加、减、乘后可得到下式：

引入反卷计算，消除反正切的90度相位突变问题。

所述信号处理及控制单元9通过RS232控制所述可调谐扫描激光器1，以一定周期在1528nm～1558nm之间以8pm步距步进循环扫描。

所述信号处理及控制单元9通过控制半导体电光调制器2，将光脉冲宽度设为10ns。

所述信号处理及控制单元9通过RS232控制第一掺铒光纤放大器3，根据系统实际光功率设置光电流大小。

所述密集超弱光纤光栅阵列5，N＝5，M＝10，L＝5m，L1＝10cm，λ₁＝1548nm、λ₂＝1544nm、λ₃＝1540nm、λ₄＝1536nm、λ₅＝1532nm。

所述光分配单元6，采用先经过掺铒光纤放大器61再经过1×2耦合器62，其中1×2耦合器62分光比为1:1。

所述信号处理及控制处理单元9采用高集成度的嵌入式系统，选择赛灵思Zynq7035最小系统，内存1Gbyte，带以太网芯片。

如图7所示，基于密集光纤光栅的多参量检测方法，包括以下步骤：

S1：参数配置：信号处理及控制单元9设置可调谐激光器扫描范围，设置光脉冲宽度，EDFA放大电流；

S2：定位：信号处理及控制单元9接收反射光检测单元8数据，根据扫描波长及返回光信号的时延，确定小型阵列单元51位置并存储；

S3：光谱包络保存：根据小型阵列单元51位置，存储可调谐扫描激光器1各波长反射光强数据，形成原始光谱包络数据；

S4:微振动检测：当系统进入微振动检测模式时，信号处理及控制单元9根据光谱包络锁定可调谐扫描激光器1的扫描工作波长，以及激光器工作的单频模式，经过半导体电光调制器2形成单脉冲，耦合进入光栅阵列，光栅阵列反射回来的信号经过匹配干涉仪7补偿后进行干涉，经过光电转换和3×3相位解调后，得到不同位置上相位敏感传感单元54的相位信息；

S5:温度/应变检测：当系统进入温度/应变检测模式时，信号处理及控制单元9按设定的参数进行波长扫描，对不同光栅位置的光谱包络进行采集和算法去噪，再与初始化时该位置处理后的光谱包络进行比对，确定单个光栅波长漂移的大小，解调对应位置的温度/应变信息；

S6：显示：计算机10将相位变化信息和波长变化信息进行二次处理，在上位机上分窗口展示光纤上不同位置的振动变化和温度/应变变化，完成多参量检测。

将光纤缠绕在压电陶瓷PZT上，通过PZT施加50Hz和100Hz的正弦信号，本发明实际采集到的振动信号分别如图8和图10所示，图8和图10说明本发明所述的基于密集光纤光栅的多参量检测系统可以解调出压电陶瓷产生的50Hz和100Hz的振动信号。经FFT后的得到的频谱图如图9和图11所示。图9和图11说明所解调出的振动信号与压电陶瓷产生的振动信号频率相符。

Claims (10)

1.基于密集光纤光栅的多参量检测系统，其特征在于包括：可调谐扫描激光器(1)、半导体电光调制器(2)、第一掺铒光纤放大器(3)、第一光环形器(4)，密集超弱光纤光栅阵列(5)、光分配单元(6)、匹配干涉仪(7)、反射光检测单元(8)、信号处理及控制单元(9)和计算机(10)；

所述可调谐扫描激光器(1)连接半导体电光调制器(2)，半导体电光调制器(2)连接第一掺铒光纤放大器(3)，第一掺铒光纤放大器(3)连接第一环形器(4)的第一端口，第一环形器(4)的第二端口连接密集超弱光纤光栅阵列(5)，第一环形器(4)的第三端口连接光分配单元(6)的输入端；

光分配单元(6)的输出端分别连接反射光检测单元(8)、匹配干涉仪(7)，匹配干涉仪(7)连接反射光检测单元(8)，反射光检测单元(8)连接信号处理及控制单元(9)；

信号处理及控制单元(9)的输出端分别连接可调谐扫描激光器(1)、半导体电光调制器(2)、第一掺铒光纤放大器(3)、光分配单元(6)、计算机(10)。

2.根据权利要求1所述基于密集光纤光栅的多参量检测系统，其特征在于：所述可调谐扫描激光器(1)的输出端口与所述半导体电光调制器(2)的第一输入端口连接，所述半导体电光调制器(2)的输出端口与所述第一掺铒光纤放大器(3)的第一输入端口连接；

所述第一掺铒光纤放大器(3)的输出端口与所述第一环形器(4)的第一端口连接，所述第一环形器(4)的第二端口与密集光纤光栅阵列(5)连接，所述第一环形器(4)的第三端口与所述光分配单元(6)的第一输入端口连接。

3.根据权利要求1所述基于密集光纤光栅的多参量检测系统，其特征在于：所述光分配单元(6)的第一输出端口与所述反射光检测单元(8)的输入端口连接，所述光分配单元(6)的第二输出端口与所述匹配干涉仪(7)连接；

所述匹配干涉仪(7)的第一、二、三输出端口分别与所述反射光检测单元(8)的第一、二、三输入端口连接；所述反射光检测单元(8)的输出端口与所述信号处理及控制单元(9)的输入端口连接。

4.根据权利要求1所述基于密集光纤光栅的多参量检测系统，其特征在于：所述信号处理及控制单元(9)的第一输出端口与所述可调谐扫描激光器(1)的输入端口连接；

所述信号处理及控制单元(9)的第二输出端口与所述半导体电光调制器(2)的第二输入端口连接；

所述信号处理及控制单元(9)的第三输出端口与第一掺铒光纤放大器(3)的第二输入端口连接；

所述信号处理及控制单元(9)的第三输出端口与光分配单元(6)的第二输入端口连接；

所述信号处理及控制单元(9)的第四输出端口与计算机(10)相连。

5.根据权利要求1所述基于密集光纤光栅的多参量检测系统，其特征在于：所述密集超弱光纤光栅阵列(5)由N组λ₁、λ₂…λ_n不同波长的小型阵列单元(51)波分复用后，再进行时分复用而成。

6.根据权利要求5所述基于密集光纤光栅的多参量检测系统，其特征在于：所述阵列单元(51)包含M个具有相同波长的超弱光栅(52)，所述阵列单元(51)的反射光谱信号相互叠加形成包络(53)；当阵列单元(51)受温度或应变影响后，单个或者部分超弱光栅(52)的峰值波长漂移，通过检测漂移出包络(53)的峰值波长变化，从而获取阵列单元(51)位置的温度或应变信息。

7.根据权利要求6所述基于密集光纤光栅的多参量检测系统，其特征在于：相邻两个同波长的阵列单元(51)构成相位敏感传感单元(54)，用于感测声波级微振动的变化；当受温度或应变影响后，所述阵列单元(51)中的部分超弱光栅(52)波长变化，相位敏感传感单元(54)依然可以工作。

8.根据权利要求6所述基于密集光纤光栅的多参量检测系统，其特征在于：所述匹配干涉仪(7)包括环形器(71)、3×3耦合器(72)、反射镜(73)和反射镜(74)；所述环形器(71)连接3×3耦合器(72)，3×3耦合器(72)一侧设置反射镜(73)、反射镜(74)；其中，环形器(71)将接受到的阵列单元(51)反射后所形成的单包络光送入3×3耦合器(72)；

所述反射镜(73)和反射镜(74)相距L，一起形成斐索干涉仪，与所述相位敏感传感单元(54)间距相匹配，用于补偿相位，使相同波长区域反射形成的单包络发生斐索干涉，3×3耦合器(72)将干涉后的光信号分成三路分别相差120度的光信号并输出。

9.根据权利要求1所述基于密集光纤光栅的多参量检测系统，其特征在于：所述反射光检测单元(8)包括第一光探测器(81)、第二光探测器(82)、第三光探测器(83)、第四光探测器(84)和AD转换模块(85)；AD转换模块(85)分别连接第一光探测器(81)、第二光探测器(82)、第三光探测器(83)、第四光探测器(84)；其中，第一光探测器(81)用于探测密集光纤光栅阵列(5)反射后所形成的单包络光谱；第二光探测器(82)、第三光探测器(83)、第四光探测器(84)用于探测匹配干涉仪输出的分别相差120度的三路信号；AD转换模块(85)将第一光探测器(81)、第二光探测器(82)、第三光探测器(83)、第四光探测器(84)输出的电信号进行模数转换，并将模数转换后的数据打包发送到信号处理及控制单元(9)。

10.基于权利要求1～9任意一项检测系统的基于密集光纤光栅的多参量检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：信号处理及控制单元(9)设置可调谐激光器扫描范围，设置光脉冲宽度，EDFA放大电流；

S2：信号处理及控制单元(9)接收反射光检测单元(8)数据，根据扫描波长及返回光信号的时延，确定小型阵列单元(51)位置并存储；

S3：根据小型阵列单元(51)位置，存储可调谐扫描激光器(1)各波长反射光强数据，形成原始光谱包络数据；

S4:当系统进入微振动检测模式时，信号处理及控制单元(9)根据光谱包络锁定可调谐扫描激光器(1)的扫描工作波长，以及激光器工作的单频模式，经过半导体电光调制器(2)形成单脉冲，耦合进入光栅阵列，光栅阵列反射回来的信号经过匹配干涉仪(7)补偿后进行干涉，经过光电转换和3×3相位解调后，得到不同位置上相位敏感传感单元(54)的相位信息；

S5:当系统进入温度/应变检测模式时，信号处理及控制单元(9)按设定的参数进行波长扫描，对不同光栅位置的光谱包络进行采集和算法去噪，再与初始化时该位置处理后的光谱包络进行比对，确定单个光栅波长漂移的大小，解调对应位置的温度/应变信息；

S6：显示：计算机(10)将相位变化信息和波长变化信息进行二次处理，在上位机上分窗口展示光纤上不同位置的振动变化和温度/应变变化，完成多参量检测。

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