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光纤光栅传感系统信号解调技术的研究

光纤光栅电流传感器

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应用光学

J Ap l d Op i . pi t s e c

文章编号:0 2 2 8 (0 5 O— 0 3一 O 1O— 02 20 )4 O 6 6

光纤光栅传感系统信号解调技术的研究 李志全,许明妍,汤敬,陈颖,赵彦涛 (山大学,燕河北秦皇岛 0 6 0 ) 6 0 4

要:波长编码信号的解调是光纤光栅传感系统进入实用化的关键技术之一。文讨论了光纤光栅传感信号 本

解调的基本原理,分析了国内外提出的常用解调方法的工作机理和特点,总结了信号解调过程中存在的主要技并 术难点,出其发展方向,光纤光栅传感系统解调部分的设计提供了依据。指为

关键词:光纤光栅;感器;号解调 传信 中圈分类号: N2 3 T 5文献标识码: A

St dy o c u n Te hni e g qu s of Si nalD e o m dul i n be aton i Fi r Br g r tng Se i s e a g G a i ns ng Sy t m LIZh— u n, XU i g y n,TANG i g,CHEN n iq a M n -a Jn Yi g,ZHAO n t o Ya -a ( n h n Un v r iy, Qi h a g a 6 0 4, Ch n ) Ya s a i e st n u n d o0 6 0 ia

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e itc n u c i n o o nl s d d mo ultn t o s a e a a y e . e v r,h ma n t c n c lpr b e s a d d v l p e t d r c i n i i na e i e h ia o l m n e e o m n ie to n sg ld mo u a i n o G r u ma i e . Th s p p r p o i e d l to f FB a e s m rz d i a e r v d s f u d to o h e i h e o ulto a e n FBG e s r s s e . o n a i n f r t e d sgn oft e d m d a i n b s d o s n o y tm

Ke wo d: fb r Br g r tn ( G ) s n o sg a e y r s i e a g g a i g FB; e s r; i n ld mo u a i n d l to

引言 光纤光栅是近年来发展最为迅速、用最为广应泛的光纤无源器件之一,在光纤通信及光纤传感它领域显示出广阔的应用前景[。中,纤布拉格光 1其]光 栅 ( ie r g a ig简称 F G)了具有光纤 F b rB a g Gr t, n B除

光纤布拉格光栅作为波长调制型传感器,被其测信息转化为特征波长的移动,获得原来的传感要 量,需要从测得的光信号中检测出布拉格波长的就漂移,现光纤光栅的解调。光纤光栅解调系统的实

成本通常占整个传感系统成本的绝大部分,的检它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困难而造成系统成本过高, 在普通领域难以接受。因此,何对光纤光栅的波如

传感器的可靠性好,电磁干扰和抗腐蚀能力强,抗能在复杂的化学环境下工作等特点外,波长编码特其性还能使其感测结果不受光源功率波动及光的偏振 态变化的影响,且便于利用复用 (分、分、分并波时空

长编码信号进行解调是实现光纤光栅传感技术应

等 )术实现对多种传感量[ (力、度、磁场技 2应]温强等 )准分布式多点测量。在现代高科技及工业发的这展诸如建筑结构、空航天、坝桥梁、场探测等航水强 领域的智能结

构中具有重大的实用价值。

用的关键。文分析了光纤光栅传感信号解调的基本 本原理,国内外提出的多种解调方法进行评述,对 总结了解调过程中存在的主要技术难点,出其发指 展方向。

收稿日期: 0 4 O— 1;修回日期: 0 4 O— 2 2O一 4 3 2O一 5 O基金项目:国家自然科学基金资助项目(号:0 7 0 2编 6 3 70 )作者简介:李志全 ( 9 4 1 5一)男,山大学教授,士生导师,,燕博主要从事非线性光电检测,能仪表和智能控制等方面的研究。智

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