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《分布式光纤光栅传感系统信号解调技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、研究生论坛PostgraduateForum分布式光纤光栅传感系统信号解调技术122李国利赵彦涛李志全(1.青岛滨海学院机电工程系,山东青岛266555;2.燕山大学仪器科学与工程系,河北秦皇岛066004)【摘要】光纤光栅是近年来光纤传感领域的研究热点,波长编码信号解调是实现光纤光栅分布式传感网络的关键。本文分析了分布式光纤光栅传感系统信号解调的一般原理,总结了系统信号解调过程中存在的主要技术难点,分类评述了几种典型的解调技术的工作机理,并重点分析了其特点和性能,同时提出了一种宽带光源/副载波解调技术。该技术具有实时性好,成本低等优点。关键词:光纤Bragg光栅;分布式传感系统;信号解调
2、;波长编码中图分类号:TP212.14DemodulationTechniquesforDistributedFiberBraggGratingSensorSystem122LIGuo-li,ZHAOYan-tao,LIZhi-quan(1.Mechanical&ElectronicEngineeringDepartment,QingdaoBinhaiCollege,Qingdao266555,China;2.InstrumentScienceandEngineeringDepartment,YanshanUniversity,Qinhuangdao066004,China)Abstrac
3、t:FiberBragggratingisoneofthemostimportantresearchsubjectsinopticalsensing,andwavelength-encodedsignaldemodulationisakeytechniquetoachievefibergratingdistributedsensingnetwork.ThebasicprincipleindemodulationofdistributedfiberBragggratingsensorsystemisdescribed,andthedemodulatingtechnicalproblemsar
4、esummarized.Theoperatingprinciplesofeachclassofthedemodulatingmethodsareintroduced,andthecharacteristicsandfunctionsofsometypicalschemesarediscussed.Meanwhile,abroadband-source/sub-carrierdemodulationtechniquewhichhasadvantagesofbothtimelinesandlowcostisproposed.Keywords:fiberBragggrating;distribu
5、tedsensorsystem;signaldemodulation;wavelength-encode应用领域,包括建筑物和复合材料工作状态的实时1引言检测、电缆和管道的遥感测试、电力系统中的电磁最近几年,随着光纤光栅(FBG)制备工艺的测量以及医学检测等,FBG传感器都得到了广泛应日益成熟,光传感已成为人们研究的焦点。在许多用[1,2]。这主要是因为光纤光栅传感器的结构紧凑、光机电信息44Jan.2006研究生论坛PostgraduateForum易于集成和埋覆测量,对传感信息采用本征性波长一根光纤中的一串光栅上,每一个FBG反射回一个编码,免受电磁噪声和光强波动的干扰,并且便于中心波
6、长为相应Bragg波长的窄带光波。加在光纤利用复用(波分、时分、空分)技术实现对多种传光栅上的应变或温度等物理量的变化都将导致其感量(应力、温度、强磁场等)的准分布式多点测Bragg波长移动,用波长探测解调系统测出每个光栅量。基于光纤光栅传感器的复用技术现已成为实现的波长或波长偏移,通过测量各测试点光纤光栅传多点测量和分布式传感的关键技术之一。感器反射光波长的精细变化可确定各点待测物理量光纤光栅的传感信息采用波长编码,如何辨别的变化。分布式传感器中光栅的位置和检测Bragg波长的移从现有波长解调方法的应用情况来看,分布式动,即研究实用的复用查询技术及信号解调技术是光纤光栅传感系统信号解调主
7、要面临以下几个技术光纤光栅复用传感的关键技术。迄今为止,针对分问题:(1)光纤光栅Bragg波长或应变、温度分辨率布式光纤光栅传感系统,人们研究并提出了许多解问题。硅基质掺锗光纤上写入波长为1300nm的调方法,它们各有其优缺点。本文分析了分布式光FBG的温度和应变响应系数分别为0.011nm/℃,[3]纤光栅传感信号解调原理,总结了系统信号解调过0.0013nm/"#,在0.1℃或1"$的精度要求下,程中存在的主要技术
