DWDM双边缘解调技术对光纤光栅压力传感器的影响.pdf

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1、2016正仪表技术与传感器2016第3期InstrumentTechniqueandSensorNo．3DWDM双边缘解调技术对光纤光栅压力传感器的影响刘欣，杨洋，-，刘兵，刘颖华(1．承德石油高等专科学校，河北承德067000；2．河北省仪器仪表工程技术研究中心。河北承德067000)摘要：利用密集型波分复用器实现光纤光栅压力传感器的高灵敏度解调，通过实验得到双通道波分复用器2个边翼的透射谱分布，并构建了分段连续函数方程，实现了双边缘解调，解调的范围比单边缘扩大一倍，实验表明在O一3．6MPa范围内．该测试系统的引用误差小

2、于l％，强度分辨力高于稀疏型波分复用器2个数量级。关键词：DWDM；分段函数；光纤光栅压力传感器；双边缘解调中图分类号：TN253文献标识码：A文章编号：1002—1841(2016)03—0014—03EfectofDWDMDoubleEdgeDemodulationTechnologyofFiberGratingPressureSensorLIUXin，YANGYang，LIUBing，LIUYing—hua(1．ChengdePetroleumCollege，Chengde067000，China；2．HebeiIns

3、truments&MetersEngineeringResearchCenter，Chengde067000，China)Abstract：TheuseofDWDMcanachievehighsensitivitydemodulationoffibergratingpressuresensor，anddualchannelwavelengthdivisionmultiplexertwowingtransmissionspectrumdistributionwasobtainedbyexperiment，andcontinuo

4、usfunctione—quationsegmentationwasconstructed，anddoubleedgedemodulationwasrealized．Thescopeofdemodulationdoubledthansingleedge．Experimentsshowthatintherangeof0-3．6MPainthetestsystem，andthereferenceerrorislessthan1％，andthestrengthisbetterthanthesparseWDMtwoordersofm

5、agnitude．Keywords：DWDM；piecewisefunctions；fiberbragggratingpressuresensor；dualedgedemodulation0引言压或功率变化量，因此检测透射光强便可以反推出波长信息，光纤光栅压力传感器由于具有本质安全，在易燃易爆的环实现对引起FBG的波长漂移的物理量的解调。境下安全可靠、抗电磁干扰等特点，因此近年来在各类压力测LOBOAB等在1997年的研究表明n，具有高边模抑制比量仪表的研究中成为一个热点。在光纤光栅压力传感器的研光纤光栅可以近似用高斯分布来

6、描述。按照上述假设，设定反制与开发中一项核心技术就是选择与这种传感器相适应的波射光功率谱密度长信号解调方式。近年来，结构简单、成本较低的边缘解调法(A，A0)：R0exp(A-A0)(1)被广泛采用¨j，且根据解调手段的不同，衍生出多种边缘解调式中：A。为FBG光纤光栅反射光谱的中心波长；。为光功率谱方式。在边缘解调的各种方案中，中科院半导体所田珂珂、浙密度的峰值反射率；为FBG常数，这是一个与反射光谱线半江大学乔文、哈尔滨理工大学张剑、承德石油高等专科学校杨宽度有关的常数。洋等先后提出利用波分复用器(WDM)作为解调器，并

7、进行了由于探测器上所接收到的光纤滤波器透射谱(A)的卷一些尝试j。由于这种解调方式具有操作简单和价格低廉等积。即优点，因此一经提出就广受关注，但WDM解调的分辨率偏低，一+∞J(A。)=IT(A)R(A，A0)dA(2)在一些波长移动较小的压力传感器中很难得到精确的测量结J一∞果。本文提出基于密集波分复用器(DWDM)的双边缘信号解若T(A)为线性的。即：T(A)：kA+四，则理论上可以证明调方法，较好地解决了这一问题，并获得了比较满意的实验结上述卷积结果是一个与中心波长A。成线性的关系。果。结果显示这种新型解调方式的引入将

8、对光纤光栅压力传，(A0)=叼A。(3)感器的测量精度的提升产生直接影响。进而得到：1边缘解调的原理at(AA0)=KAAo(4)边缘解调是基于在线性滤波器的工作范围内光纤光栅透上式表明：通过探测线性滤波器的透射光强就可以确定射率与波长成近似的线性关系，且每一个波长对应一个透过FBG中心波