The invention discloses a fiber grating sensor array and a wavelength demodulation system thereof. Fiber Bragg Grating (FBG) sensor array is composed of several identical optical fiber sensor arrays connected by a backbone fiber with a fiber delay line through a fiber splitter with different splitting ratios. The wavelength demodulation system of FBG sensor array consists of a broad spectrum light source, a tunable filter, a pulse light modulator, an optical power amplifier, a fiber splitter, a standard instrument, a photodetector, and a control and signal processing circuit. The wavelength demodulation system of FBG sensor array includes wavelength scanning of adjustable filter and modulation control of pulse light modulator in signal control. In data processing, it includes three data processing steps: data division of FBG sensor array, spectrum peak searching and wavelength calculation. The invention has the characteristics of high capacity and strong multiplexing ability of the fiber Bragg grating sensor, and has engineering practical value.
【技术实现步骤摘要】
一种光纤光栅传感器阵列及其波长解调系统
本专利技术涉及光纤传感技术的领域,具体涉及一种光纤光栅传感器阵列及其波长解调系统。
技术介绍
光纤光栅传感器阵列是将多个光纤光栅传感器通过光纤连接,以实现光纤上多个位置点、多个物理量测量的传感器阵列,是光纤光栅传感器技术的一个重要方向。目前光纤光栅传感器阵列已在海洋参数测量、建筑结构健康监测等领域得到应用,例如,用于海洋温度、深度剖面信息测量的光纤光栅温深测量系统,用于桥梁、隧道应变测量的光纤光栅应变测量系统,用于山体滑坡监测的光纤光栅倾角测量系统等。随着光纤光栅传感技术的发展以及应用推广,工程实际应用对光纤光栅传感器阵列的传感器容量与复用度要求日益提高,即在一条光纤上需要串联百个以上的光纤光栅传感器,然而现有的光纤光栅传感解调系统,如波长扫描式波长解调系统、光栅分光式波长解调系统中每个通道的传感器容量有限,已很难满足需求,因此,研制一种高容量光纤光栅传感器阵列以及其波长解调系统,即在单个传感通道上连接百个以上光纤光栅传感器并能够实现各个光纤光栅的波长解调,是光纤光栅传感器阵列推广应用的关键,满足光纤光栅阵列传感技术的发展需要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足,而提供一种光纤光栅传感器阵列及其波长解调系统。本专利技术的目的是通过如下技术方案来完成的:这种光纤光栅传感器阵列,主要包括主干光纤、光纤分束器A、光纤延时线A、光纤光栅传感器阵段A、光纤光栅传感器阵段N,光纤分束器A的一个输出端与光纤光栅传感器阵段A连接,另一个输出端与一个光纤延时线A首端连接,光纤分束器A的输入端与光纤延时线A的尾端接入 ...
【技术保护点】
1.一种光纤光栅传感器阵列,其特征在于:主要包括主干光纤(1)、光纤分束器A(2)、光纤延时线A(3)、光纤光栅传感器阵段A(10)、光纤光栅传感器阵段N(14),光纤分束器A(2)的一个输出端与光纤光栅传感器阵段A(10)连接,另一个输出端与一个光纤延时线A(3)首端连接,光纤分束器A(2)的输入端与光纤延时线A(3)的尾端接入主干光纤(1),光纤延时线A(3)后的主干光纤(1)上接入由光纤分束器B(4)、光纤延时线B(5)、光纤光栅传感器阵段B(11)构成的重复结构,最终接入数目为n‑1的相同结构至光纤分束器M(8)、光纤延时线M(9)、光纤光栅传感器阵段M(13),光纤延时线M(9)后额外接入一个光纤光栅传感器阵段N(14)。
【技术特征摘要】
1.一种光纤光栅传感器阵列,其特征在于:主要包括主干光纤(1)、光纤分束器A(2)、光纤延时线A(3)、光纤光栅传感器阵段A(10)、光纤光栅传感器阵段N(14),光纤分束器A(2)的一个输出端与光纤光栅传感器阵段A(10)连接,另一个输出端与一个光纤延时线A(3)首端连接,光纤分束器A(2)的输入端与光纤延时线A(3)的尾端接入主干光纤(1),光纤延时线A(3)后的主干光纤(1)上接入由光纤分束器B(4)、光纤延时线B(5)、光纤光栅传感器阵段B(11)构成的重复结构,最终接入数目为n-1的相同结构至光纤分束器M(8)、光纤延时线M(9)、光纤光栅传感器阵段M(13),光纤延时线M(9)后额外接入一个光纤光栅传感器阵段N(14)。2.根据权利要求1所述的光纤光栅传感器阵列,其特征在于:所述光纤光栅传感器阵段A(10)和其他光纤光栅传感器阵段都具有相同结构,均由中心波长不同的光纤光栅传感器串联形成。3.根据权利要求1所述的光纤光栅传感器阵列,其特征在于:所述光纤分束器A(2)与其他光纤分束器,具有不同的分光比,从光纤光栅传感器阵列首端至尾端,各光纤分束器的分光比依次为n:1,(n-1):1,…,1:1,其中分光比例为1的一段与光纤光栅传感器阵段连接。4.根据权利要求1所述的光纤光栅传感器阵列,其特征在于:所述光纤延时线A(3)与其他光纤延时线具有相同的长度,且长度值大于光纤光栅传感器阵段长度。5.一种光纤光栅传感器阵列波长解调系统,其特征在于:主要包括宽带光源(1-1)、可调谐滤波器(1-2)、光纤分束器(1-3)、脉冲光调制器(1-4)、光功率放大器(1-5)、光纤合束器(1-6)、标准具(1-7)、光探测器A(1-8)、光探测器B(1-9)、控制与信号处理电路(1-10)、光纤光栅传感器阵列(1-11),宽带光源(1-1)经可调谐滤波器(1-2)后与光纤分束器(1-3)连接,光纤...
【专利技术属性】
技术研发人员:郝凤欢,娄辛灿,李博,刘鹏飞,吴星荣,葛辉良,
申请(专利权)人:中国船舶重工集团公司第七一五研究所,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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