The invention discloses a high-precision and high-speed wavelength demodulation method for fiber Bragg grating sensor, which uses high-speed triangular wave voltage signal to drive tunable F_P light source, and solves the problem of demodulation wavelength offset caused by non-synchronization of sensor spectral signal and standard spectral line by triangular wave rising edge and falling edge driving signal of the same period; moreover, the tunable F_P light source is driven by standard spectral line. By subdividing the spectrum of the light source into several spectra for reference, the demodulation wavelength fluctuation caused by the hysteresis, creep and nonlinearity of the piezoelectric ceramics of the tunable filter inside the tunable F_P light source can be effectively suppressed, thus effectively improving the demodulation accuracy of the wavelength of the FBG sensor and realizing the strain, temperature and acceleration of the key structures such as spacecraft and aircraft. State information acquisition.
【技术实现步骤摘要】
一种高精度高速光纤光栅传感器波长解调方法
本专利技术属于光纤光栅传感
,具体涉及一种高精度高速光纤光栅传感器波长解调方法。
技术介绍
光纤光栅传感系统是以光信号为载体,光纤光栅传感器将温度、应变和加速度等信息转换为光信号波长的变化,并采用解调设备解调光信号波长,该系统具有体积小、重量轻、抗电磁干扰能力强和耐腐蚀能力强等优点,可应用在强电磁干扰、热真空或辐照等严酷环境下。可调谐F-P滤波法是常用的光纤光栅传感解调方法,通过可调谐F-P光源、标准具和气室等关键器件,可以解决温度对波长解调精度的影响,具有较高的相对波长解调精度。但是,采用高速的锯齿波或者三角波等电压信号驱动F-P光源时,光纤光栅传感器接入光纤长度产生光信号传输时延,传感器光谱信号与标准具谱线不同步,降低了绝对波长解调精度,影响实际应用;并且,可调谐F-P光源内部可调谐滤波器的压电陶瓷存在迟滞、蠕变和非线性等特性,使输出波长与驱动电压不能保持良好的线性,影响解调精度。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术的目的是提供一种高精度高速光纤光栅传感器波长解调方法,解决传感器光谱信号与标准具谱线不同步造成解调波长偏移的问题,以及抑制F-P光源内部可调谐滤波器的压电陶瓷因迟滞、蠕变和非线性等特性引起的解调波长波动问题。一种光纤光栅传感器波长解调方法,包括如下步骤:(1)采用三角波电压信号驱动光纤传感器解调装置的可调谐F-P光源;(2)通过标准具接收光纤光栅传感器反射的光信号,并解调出同一个三角波周期内上升沿和下降沿电压信号驱动时的光纤光栅传感器波长,分别定义为λ传1和λ传2;(3)三角波上升沿电压信号驱动时 ...
【技术保护点】
1.一种光纤光栅传感器波长解调方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)采用三角波电压信号驱动光纤传感器解调装置的可调谐F‑P光源;(2)通过标准具接收光纤光栅传感器反射的光信号,并解调出同一个三角波周期内上升沿和下降沿电压信号驱动时的光纤光栅传感器波长,分别定义为λ传1和λ传2;(3)三角波上升沿电压信号驱动时,在标准具谱线上找到与光纤光栅传感器光谱相邻的两个波长和时间,分别定义为λ3、t3、λ4和t4;三角波下降沿电压信号驱动时,在标准具谱线上找到与光纤光栅传感器光谱相邻的两个波长和时间,分别定义为λl‑3、tl‑3、λl‑2和tl‑2;(4)计算三角波上升沿电压信号驱动时,光纤光栅传感器光谱附近可调谐F‑P光源的局部波长扫描速度
【技术特征摘要】
1.一种光纤光栅传感器波长解调方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)采用三角波电压信号驱动光纤传感器解调装置的可调谐F-P光源;(2)通过标准具接收光纤光栅传感器反射的光信号,并解调出同一个三角波周期内上升沿和下降沿电压信号驱动时的光纤光栅传感器波长,分别定义为λ传1和λ传2;(3)三角波上升沿电压信号驱动时,在标准具谱线上找到与光纤光栅传感器光谱相邻的两个波长和时间,分别定义为λ3、t3、λ4和t4;三角波下降沿电压信号驱动时,在标准具谱线上找到与光纤光栅传感器光谱相邻的两个波长和时间,分别定义为λl-3、tl-3、λl...
【专利技术属性】
技术研发人员:张建德,申景诗,刘建彬,杨宁,邱委华,王桢,常忠坤,罗玉祥,
申请(专利权)人:山东航天电子技术研究所,
类型:发明
国别省市:山东,37
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