一种光栅阵列的相位‑强度定位方法技术

一种光栅阵列的相位‑强度二维定位方法，步骤1：宽带的连续非相干光，经过电光调制后形成宽带光脉冲，再经注入串行光栅阵列，阵列中不同空间位置的光栅依次反射光脉冲；步骤2：以电光调制脉冲的上升沿为时间参考零点，调节选择光开关控制脉冲的时延来分离不同光栅的反射信号；步骤3：以电光调制脉冲的相位为参考，精确调节选择光开关控制脉冲与电光调制脉冲之间的相位差(或者时延)；步骤4：对不同相位差对应的光栅反射信号的强度进行比较，记录峰值信号强度时延和相位差；步骤5：计算光栅的精确位置。本发明专利技术从相位和强度两个维度对光栅进行定位，从而获得亚厘米级的定位精度，实现高精度定位。

【技术实现步骤摘要】
一种光栅阵列的相位-强度定位方法
本专利技术涉及传感器
，具体而言涉及一种光栅阵列的相位-强度定位方法，该定位方法适用于高反射率的波分复用(WDM)光栅阵列和低反射率的时分复用(TDM)阵列。
技术介绍
基于光纤光栅阵列的传感网络具有复用能力强、响应速度快、抗电磁干扰、可靠性高等特点，广泛应用于火灾报警、周界围栏等的安全监测。在大多数工程应用中，除了需要对温度、应变、振动等物理量进行监测外，还需要对事件发生点进行快速定位。传统光栅传感网络多采用高反射率光栅WDM复用构建，但这种网络只能复用几十个光栅，很难满足大规模(如数百个监测点)的要求。2013年,武汉理工大学光纤传感国家工程实验室首次实现光纤光栅阵列的在线制备，在普通低损耗光纤上大规模自动化刻写弱光栅。这种在线制备的光栅阵列机械性能好，传输损耗低，大大提升了阵列的复用数量和传感距离，这为大规模光纤光栅传感网络的推广应用奠定了基础。但光栅阵列规模的急剧扩大，也给光栅制备及铺设质量的检测提出新的要求。例如，在光栅阵列制备时，需要检测光栅的位置及间隔的变化，而在裸光栅阵列成缆后，更需要对各光栅的绝对位置进行标定和编号，以方便针对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光栅阵列的相位‑强度二维定位方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1：宽带的连续非相干光，经过电光调制后形成宽带光脉冲，再经光环形器注入串行光栅阵列，阵列中不同空间位置的光栅依次反射光脉冲；步骤2：以电光调制脉冲的上升沿为时间参考零点，调节选择光开关控制脉冲的时延来分离不同光栅的反射信号，当控制脉冲的时延与目标光栅反射信号的时延交叠时，该光栅的反射信号可以通过，而其它光栅的反射信号被吸收；步骤3：当捕捉到光栅的反射信号后，以电光调制脉冲的相位为参考，精确调节选择光开关控制脉冲与电光调制脉冲之间的相位差或者时延，并监测通过选择光开关后信号强度的变化；步骤4：对不同相位差对应的光栅反射信号的强度进...

【技术特征摘要】
1.一种光栅阵列的相位-强度二维定位方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1：宽带的连续非相干光，经过电光调制后形成宽带光脉冲，再经光环形器注入串行光栅阵列，阵列中不同空间位置的光栅依次反射光脉冲；步骤2：以电光调制脉冲的上升沿为时间参考零点，调节选择光开关控制脉冲的时延来分离不同光栅的反射信号，当控制脉冲的时延与目标光栅反射信号的时延交叠时，目标光栅的反射信号可以通过，而其它光栅的反射信号被吸收；步骤3：当捕捉到光栅的反射信号后，以电光调制脉冲的相位为参考，精确调节选择光开关控制脉冲与电光调制脉冲之间的相位差或者时延，并监测通过选择光开关后信号强度的变化；步骤4：对不同相位差对应的光栅反射信号的强度进行逐次比较，查找信号的峰值强度，并记录峰值信号强度所对应的时延和相位差；步骤5：根据峰值强度对应的总时延，计算光栅的精确位置Li；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗志会，刘亚，潘礼庆，曾曙光，肖焱山，陈小刚，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42