基于频移干涉技术的弱光纤光栅反射率的测量方法技术

本发明专利技术涉及基于频移干涉技术的弱光纤光栅反射率的测量方法，该方法采用频移干涉技术在线获取阵列中每个弱光纤光栅的反射谱和位置，利用光谱遮蔽校正方法由参考弱光栅的反射率依次实现每个待测弱光纤光栅的反射率测量，测量范围宽，消除了光源不平坦度的影响，并且大大降低了系统成本，能够满足大规模阵列中弱光纤光栅的同步精确测量需求。

A method for measuring the reflectivity of weak fiber Bragg grating based on frequency shift interferometry

The present invention relates to a method for measuring weak optical fiber grating reflectivity shift interferometry based on the method of using frequency shift interference technology online access array in each weak reflection spectrum of fiber grating and position of reflectivity measurement using spectral mask correction method by reference grating reflectivity weak in order to achieve each weak fiber grating to be tested, wide measuring range to eliminate the influence of light source, flatness, and greatly reduce the cost of the system, which can meet the demand of large-scale synchronous and precise measurement of optical fiber grating array dim.

【技术实现步骤摘要】
基于频移干涉技术的弱光纤光栅反射率的测量方法
涉及光谱测量领域，特别涉及一种精确测量弱光纤光栅反射率的方法。
技术介绍
公知，光纤光栅具有体积小、灵敏度高、精度高、抗电磁干扰、耐腐蚀以及响应快等优点，已经广泛应用于民用工程、航空航天、石油化工、生物医学以及电力系统检测等领域，在单根光纤上复用多个光纤光栅可形成传感器阵列，以降低系统成本、实现多点探测和分布式传感，已成为了光纤传感领域的研究热点之一。根据反射率的高低，光纤光栅可分为普通光纤光栅（反射率大于1%）和弱光纤光栅（反射率小于1%）。由于弱光纤光栅的反射率低，光谱遮蔽效应与多次反射串扰低，信噪比高，且在线拉制方面工艺简单、制造成本低、串接损耗小，弱光纤光栅比普通光纤光栅更适用于光纤传感系统的组网与扩容。一般来说，光栅的反射率越低，系统的复用容量越大，然而受信噪比的制约，反射率并不是越低越好，而是存在一个最佳优化的值。因此，精确测量反射率的大小，对弱光纤光栅阵列的设计与应用至关重要。传统光纤光栅反射率的测量是利用光谱仪接收宽带光经过光纤光栅的透射谱，通过分析光谱的谷值深度来计算光栅的反射率。这种方法受限于光谱仪的光强分辨率，最低可本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于频移干涉技术的弱光纤光栅反射率的测量方法，其特征在于：该方法包含以下步骤：步骤1：将参考弱光栅的一端与频移干涉光纤传感系统中光纤耦合器7的输出端熔接，并将另外一端的端面切平整后浸入折射率已知的介质中；步骤2：采用频移干涉技术分别测得参考弱光栅和光纤端面的反射谱，根据反射谱幅度计算参考弱光栅的反射率；步骤3：保持光路连接固定，迅速将待测弱光纤光栅阵列接入参考弱光栅之后，利用频移干涉技术获取每个弱光纤光栅的反射谱幅度，并识别光栅位置；步骤4：根据参考弱光栅的反射率和各个弱光纤光栅的反射谱幅度，采用光谱遮蔽效应校正法迭代计算待测弱光纤光栅阵列中所有光栅的反射率。

【技术特征摘要】
1.基于频移干涉技术的弱光纤光栅反射率的测量方法，其特征在于：该方法包含以下步骤：步骤1：将参考弱光栅的一端与频移干涉光纤传感系统中光纤耦合器7的输出端熔接，并将另外一端的端面切平整后浸入折射率已知的介质中；步骤2：采用频移干涉技术分别测得参考弱光栅和光纤端面的反射谱，根据反射谱幅度计算参考弱光栅的反射率；步骤3：保持光路连接固定，迅速将待测弱光纤光栅阵列接入参考弱光栅之后，利用频移干涉技术获取每个弱光纤光栅的反射谱幅度，并识别光栅位置；步骤4：根据参考弱光栅的反射率和各个弱光纤光栅的反射谱幅度，采用光谱遮蔽效应校正法迭代计算待测弱光纤光栅阵列中所有光栅的反射率。2.根据权利要求所述的基于频移干涉技术的弱光纤光栅阵列反射率的测量方法，其特征在于：所述的步骤2中通过下列公式计算参考弱光栅的反射率：其中，为光纤端面的反射谱幅度，式中为参考弱光栅的入射光功率，为参考弱光栅的反射谱幅度，为浸在介质中的光纤端面反射率。3.根据权利要求所述的基于频移干涉技术的弱光纤光栅阵列反射率的测量方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧艺文，成纯富，吕辉，黄楚云，廖军，曾言，杨张永，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42